溶剂热法制取纳米铯钨青铜

銫鎢青銅(CsxWO3)是一種以以碳酸銫和鎢酸鈉為原料,通過固相法或液相法合成的鎢酸鹽粉體,因此,人們也將銫鎢青銅稱為鎢酸銫。銫鎢青銅CsxWO3具有氧八面體特殊結構的功能化合物,具有低電阻率和低溫超導性能,主要被用來製造高溫隔熱塗層,建築玻璃、Low-E玻璃、汽車隔熱膜、植物種植大棚、液晶顯示幕等。

合成銫鎢青銅用固相法和液相法均可,早些時期,銫鎢青銅大多使用氣相還原、氫還原等需要高溫高熱的固相法合成,但固相法合成困難,成本太高,於是隨著銫鎢青銅關注度提高,越來越多的學者開始研究銫鎢青銅的液相制取方法,尋找一個降低製造成本的途徑。

銫鎢青銅圖片

有學者提出用溶劑熱法制取納米銫鎢青銅,那麼溶劑法解決銫鎢青銅的成本問題嗎?

學者們將400kg山梨醇於夾套反應釜中加熱溶解,加入鎢酸和硫酸銫,其中鎢酸和硫酸銫的品質之比為1∶0.33,山梨醇的品質為鎢酸和硫酸銫總品質的3倍,高速攪拌30 min後,泵入均質機進行迴圈均質化,60 min後將產物泵入已加熱到150℃的高壓反應釜中,將高壓反應釜轉速定為180 r/min,待上述物料完全轉移到高壓釜後,關閉高壓反應釜各閥門,逐步將反應釜溫度上升到350℃,並保溫600 min,降溫到150℃,放出反應產物,向其中加入去離子水,將物料打入壓濾機,以去離子水、無水乙醇洗滌,直到硫酸根含量低於100 mg/kg,乙醇含量大於80%,將濾餅放進真空烘箱烘乾,再進行機械粉碎和氣流粉碎,即得到目標產物—深藍色的銫鎢青銅納米粉體。

將銫鎢青銅納米漿料添加到丙烯酸乳液中塗布薄膜,獲得了具有優異透明隔熱性能的功能薄膜,研究結果顯示,使用溶劑熱方法能製備出品質水準上佳的納米銫鎢青銅粉體,並且以此制出的功能隔熱薄膜在950 nm處的透過率為9.2%,550nm處的可見光透過率為71%,霧度為0.5%,薄膜具有優良的紅外吸收特性,是優秀的透明隔熱材料。

透明隔热材料图片

遺憾的是,學者們使用溶劑法似乎也沒有解決銫鎢青銅的成本問題,而且,溶劑熱法的有機溶劑具有易揮發性、生產過程會造成環境污染。但是可以確定的是,溶劑熱法所制取的銫鎢青銅品質比水熱法更好。因此,當生產成本降不下來的時候,或許可以從提升產品品質方面下功夫,讓消費者覺得物有所值,結果表明,使用溶劑熱法制取的納米銫鎢青銅薄膜,不僅隔熱效果佳,而且使用壽命長,使用年限在20年以上。

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