[发明专利]一种红外反射α-PbO2

说明书

本发明公开了一种红外反射α‑PbOsubgt;2/subgt;相二氧化钛‑氧化锆纳米复合材料及其制备方法，属于红外反射材料领域。它包括以下步骤：S1、利用锐钛矿型二氧化钛在5‑13GPa下先转变为α‑PbOsubgt;2/subgt;相二氧化钛，在3‑26GPa会变为斜锆石结构，但泄压至常压后，只维持α‑PbOsubgt;2/subgt;相二氧化钛存在，α‑PbOsubgt;2/subgt;相二氧化钛为正交晶系，其晶体参数与压力变化相关，其110、111的晶面间距为2.8nm，晶面夹角为70.3，远优于普通的二氧化钛，对近红外波长范围内的光反射效率大大提高。本发明采用锆盐作为锆离子源，制备出红外反射α‑PbOsubgt;2/subgt;相二氧化钛‑氧化锆纳米复合材料，成本低廉，工艺路线简单易行，该红外反射材料可在涂料、塑料、日用品、医疗和纺织等领域实现诸多应用。

技术领域

本发明涉及红外反射α-PbO₂相二氧化钛-氧化锆纳米复合材料及其制备方法，属于红外反射材料领域。

背景技术

太阳光的大部分能量都集中在近红外和可见光范围内，700-2500nm 的近红外部分能量，占太阳光谱能量的一半左右。红外热辐射所产生的热量可以通过玻璃传入建筑物及汽车内，造成能耗增加，尤其夏季使用电能的负荷增高。

科学研究者已经发现金属氧化物对红外光线具有比较高的反射率，已有研究表明，二氧化钛对近红外波长范围内的光具有较好的反射性能，性能非常不错，近年来的研究表明，锐钛矿型二氧化钛在一定压力（5-13GPa)下先转变为α-PbO₂相二氧化钛，在更高的压力下(13-26GPa)会变为斜锆石结构，但泄压至常压后，只维持α-PbO₂相二氧化钛存在。α-PbO₂相二氧化钛为高压稳定不可逆相二氧化钛，且正交晶系，其晶体参数与压力变化相关，其110、111的晶面间距为2.8nm，晶面夹角为70.3°，远优于普通的二氧化钛（110、111的晶面间距为3.5nm，晶面夹角为53），对近红外波长范围内的光反射效率大大提高。而将α-PbO₂相结构二氧化钛与氧化锆复合，将进一步提高α-PbO₂相结构型二氧化钛粉体的近红外反射效率。

超临界技术在工业生产有很多用途，如超临界结晶、超临界萃取核超临界干燥等。水的行为与非极性压缩气体相近，其溶剂性质与低极性有机物相似。无机盐在超临界水中的溶解度非常低，例如NaCl在300℃水中的溶解度仅为37%，其原因主要是由水的低介电常数和离子解离常数造成的。由于超临界水的非凡的溶解能力、可压缩性和传质特性，使它成为一种具有非常活性的异乎寻常的反应介质，可以用来制备特异性能的材料。

中国专利CN105130411A中公开了一种二氧化钛氧化锆复合材料的制备方法，其用固相法合成，需要高温煅烧，颗粒粗大，掺杂不均匀，主要用于耐火材料；中国专利CN105110369A以公开了一种二氧化钛包覆氧化锆的材料，其也需要高温煅烧，但应用领域为耐火材料；中国专利CN105630697中公开了一种氧化锆包覆氧化钛溶胶的制备方法，其制备方法工艺复杂，成本较高。

发明内容

本发明针对上述背景技术所提及的技术问题，而采用超临界核-壳技术方案来实现：

一种红外反射二氧化钛-氧化锆纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、利用锐钛矿型二氧化钛在一定压力（5-13GPa)下先转变为α-PbO₂相二氧化钛，在更高的压力下(13-26GPa)会变为斜锆石结构，但泄压至常压后，只维持α-PbO₂相二氧化钛存在。α-PbO₂相二氧化钛为正交晶系，其晶体参数与压力变化相关，其110、111的晶面间距为2.8nm，晶面夹角为70.3°，远优于普通的二氧化钛（110、111的晶面间距为3.5nm，晶面夹角为53°），对近红外波长范围内的光反射效率大大提高。