[发明专利]一种二氧化钒基荧光复合材料及其应用

说明书

本发明涉及一种二氧化钒基荧光复合材料及其应用，所述二氧化钒基荧光复合材料包括二氧化钒基热致变色材料和吸收紫外线发射蓝光的荧光材料，所述二氧化钒基热致变色材料和吸收紫外线发射蓝光的荧光材料的质量比为1:（0.1～10），优选为2:1～1:2。

技术领域

本发明涉及一种二氧化钒基荧光复合材料及其应用，特别涉及二氧化钒基热致变色材料薄膜透光率及颜色，属于薄膜透光率及颜色调节技术领域。

背景技术

全球能源短缺问题日益严重，过度碳排放引起环境日益恶化，节能减排已成为当前各国的首要任务。据估计，建筑能耗占社会总能耗的1/3以上，因此，推进建筑节能是节能减排、实现可持续发展的重点措施之一。建筑能耗中很大部分用于空调，而玻璃窗作为建筑与外界进行热交换的主要通道，成为空调能源流失的主要途径。因此，使用各种类型的节能窗，能有效地降低能耗，达到节能环保的目的。

现有市场节能窗主流产品为低辐射(Low-E)玻璃和热反射玻璃等，由于技术成熟，价格便宜，隔热性能良好，被广泛应用于建筑节能。但上述节能窗光学性能不能因季节变化和人为需求改变，难以适应我国大多数冬寒夏热地区的节能需求以及人们对居住环境舒适程度越来越高的要求。于是，被称为“智能节能窗”的新节能产品便应运而生，将成为继Low-E后新一代节能玻璃产品。

智能节能窗使用光学性能可变的致变色材料，利用其对各种物理刺激产生的透反射性能等变化，达到室内环境光热的可控调节目的。显然，智能节能窗可适应绝大部分地区和不同气候条件的需求，也使室内居住环境对人更加适宜。根据物理刺激种类与变色机理，有电致变色，气致变色，光致变色，热致变色等多个种类的智能节能窗。在各种类型的智能节能窗中，利用二氧化钒室温附近的半导体-金属可逆相变原理研制的热致变色节能窗，具有结构简单，材料用量少，完全不用开关或人工能源控制就能顺应环境温度变化而实现自动光热调控等显著优点，在各国获得重视并相继研发。其中，使用纳米二氧化钒的温控智能节能贴膜技术已率先在我国获得突破，制备出的二氧化钒基温控智能节能贴膜即将投放市场。但是，作为上述技术的主要发明者，同时注意到上述二氧化钒温控智能节能窗依然存在以下若干不足：(1)对日射红外波段具有较高的调节幅度，但对占日射总能量50％的可见光波段几乎不具有调节作用，其结果降低了总日射调节率；(2)由于在可见光波段不具有明显的调节作用，无法利用这种调节产生足够的视觉变化，从而无助于对顾客进行强有力的调节效果演示，对产品的宣传和推广造成决定性的不良影响；(3)对短波段可见光具有强烈的吸收效应，导致薄膜黄色显色。迄今尚无成熟技术从根本上解决上述若干问题。

专利1(中国公开号CN106443854A)公开了一种量子点膜，其包括二氧化硅层、二氧化钒层以及量子点层，该膜通过电子间的相互作用，一方面具有吸收蓝光的作用，另一方面具有反射蓝光的作用。其量子点层采用静电吸附的方法制备，二氧化钒层采用真空蒸镀的方法制备，静电吸附制备的膜层结合力弱，真空蒸镀成本高，工业化生产困难。而且，其所用量子点为吸收蓝光发射出其他颜色的可见光，这对于屏幕视图效果也会产生一定不利影响。

发明内容

针对上述问题，本发明首次采用荧光材料与二氧化钒基热致变色材料形成复合材料，并利用其提供了一种二氧化钒基荧光复合膜及其制备方法。

第一方面，本发明提供了一种二氧化钒基荧光复合材料，包括二氧化钒基热致变色材料和吸收紫外线发射蓝光的荧光材料，所述二氧化钒基热致变色材料和吸收紫外线发射蓝光的荧光材料的质量比为1:(0.1～10)，优选为2:1～1:2。

本发明利用太阳光中的紫外光激发荧光材料发出蓝光(其中，吸收紫外线发射蓝光已经对其粒径进行了限制说明)，一方面补充二氧化钒基热致变色材料在蓝光区的吸收，实现二氧化钒基膜的补色，提高其可见光透过率，另一方面阻隔(吸收)紫外线，提高二氧化钒基膜的抗紫外性能。若二氧化钒基热致变色材料含量低，则所得复合膜在红外区能量调节率过低，不便使用；若吸收紫外线发射蓝光的荧光材料含量较低，则发光效果不明显，达不到补色和阻隔紫外线的效果不明显。