[发明专利]氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料及其制备方法

说明书

本发明公开了氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料及其制备方法。氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料由氟掺杂铵钨青铜粉体分散于3‑巯基丙酸溶液中经过干燥后制得的粉体，与金纳米棒溶液混合，加热至30～50℃下搅拌反应3～5h后，将产物洗涤、离心、干燥所得。本发明利用金纳米棒与氟掺杂铵钨青铜配合，当金纳米棒在近红外光下照射时，可被激发产生的热电子，产生的热电子由于能极差可以转移至氟掺杂铵钨青铜内，从而使得氟掺杂铵钨青铜内的载流子溶度增加，进而使得氟掺杂铵钨青铜的等离子共振效应增强，近红外吸收性能和隔热性能也随之增强，从而提高了钨青铜材料在隔热玻璃方向的性能。

技术领域

本发明涉及隔热材料技术领域，特别是涉及一种氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料及其制备方法。

背景技术

二十一世纪随着工业化进程的迅速发展，人们的生活质量得到了提高的同时，发现由于对能源的过度开采和使用造成了严重的环境问题和能源问题，经研究调查发现，在我国建筑能耗占社会总能源消耗量的30％，其中玻璃是建筑物获得和释放热量的主要通道之一，而普通玻璃隔热性能差，引起室内温度升高，带来能源的浪费，因此制备出一种隔热薄膜涂敷于普通玻璃上可降低室内温度，减少能源的浪费。

钨青铜作为一种选择透光性的材料，其对可见光具有较好的透过性，而对近红外光的透过性却较差。这是因为钨青铜在近红外光的照射下具有表面等离子共振效应，能够吸收近红外光，阻止近红外光的透过，因此钨青铜材料的具有一定的近红外屏蔽效率。中国发明专利申请CN108558230A公开了具有高可见光光催化性能的氧化银包覆复合隔热材料的制备方法，该氧化银钨青铜复合隔热材料由的氧化银和钨青铜复合而成，氧化银包覆钾钨青铜；在可见光的条件下，对浓度为20mg/L的罗丹明B溶液，在可见光照射30min内对罗丹明B的降解率超过95％。对近红外光的阻隔率达到了70％，相比于未添加该产品的温度降低了5.7℃，但是该方法通过复合氧化银虽然使得其可见光催化效率提升，但是却因氧化银在近红外的吸收强度较弱，使得复合材料的近红外屏蔽性能和隔热性能下降。

中国发明专利申请2019109813522公开了一种具有全光谱响应的光催化剂及其制备方法。该发明通过对铵钨青铜进行氟离子掺杂，提高了其载流子浓度，进而提高了近红外吸收性能。之后该发明人为了进一步的提高氟掺杂铵钨青铜的近红外吸收性能，在氟掺杂铵钨青铜上负载了贵金属钯，然而研究发现虽然负载钯提高了氟掺杂铵钨青铜的近红外光催化性能，但是由于钯在近红外的吸收性能较差，导致复合材料在近红外光下的吸收面积减小，从而使得其近红外吸收性能下降，近红外屏蔽性能也随之下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在800～2500nm范围内的具有近红外光吸收性能，进而提高其近红外屏蔽效率和隔热温差，扩展材料在隔热玻璃方向的性能和应用的氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料及其制备方法，解决了当前技术通过复合氧化银和负载钯不能提高钨青铜材料近红外屏蔽性能和隔热性能的缺陷。

本发明发现，利用金纳米棒的纵向等离子共振效应，与氟掺杂铵钨青铜配合，可以用来提高材料的近红外屏蔽性能；当金纳米棒在近红外光下照射时，可被激发产生的热电子，产生的热电子由于能极差可以转移至氟掺杂铵钨青铜内，从而使得氟掺杂铵钨青铜内的载流子溶度增加，进而使得氟掺杂铵钨青铜的等离子共振效应增强，近红外吸收性能和隔热性能也随之增强，从而提高了钨青铜材料在隔热玻璃方向的性能。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种氟掺杂铵钨青铜/金纳米棒复合近红外屏蔽材料：由氟掺杂铵钨青铜粉体分散于3-巯基丙酸溶液中经过干燥后制得的粉体，与金纳米棒溶液混合，加热至30～50℃下搅拌反应3～5h后，将产物洗涤、离心、干燥所得。

为进一步实现本发明目的，优选地，所述的3-巯基丙酸的溶度为1～1.5mol/L。

优选地，所述的氟掺杂铵钨青铜粉体分散于3-巯基丙酸溶液中，每克氟掺杂铵钨青铜粉体加入50-200mL3-巯基丙酸溶液。