鎢氧化物基材料的應用和進展

最近，鎢氧化物基材料由於其吸收近紅外（NIR）光的能力和高效的光熱轉換特性，受到了極大的關注。近年來，各種納米材料、貴金屬納米材料、碳基材料、導電聚合物和半導體納米顆粒的近紅外吸收特性已被研究。

此外，以鎢氧化物為基的材料具有不尋常的氧缺陷結構和強烈的局部表面等離子體共振（LSPR），在近紅外區域的廣泛波長範圍內提供強大的光吸收能力。過去，一些吸光的納米材料，如貴金屬、高分子材料和其他無機納米材料，因其用於癌症治療的光熱療法而備受關注。

在該團隊的研究中，他們回顧了鎢氧化物基的納米材料作為一種新型光熱材料的合成、性能和應用。該團隊還討論了光熱納米材料發展的基本思路以及影響其結構設計的因素。此外，還強調了WO_3-x-和M_xWO₃基納米材料（包括其混合體）在近紅外光遮罩、熱釋電、水蒸發、光催化、氣體感測器和能源相關應用等各個領域的最新進展。最後，對這一快速發展的領域，該研究提出了很有前景的見解，表示可能會激發更多的研究，從而實現實際應用。

近紅外（NIR）照射具有780-2500納米範圍內的廣泛波長。從根本上說，地球表面可用的能量有近一半是由近紅外（即大於780納米）的太陽光組成。將近紅外光最大限度地用於人類，一直是吸引科學家們積極討論和研究的話題。由於近紅外吸收的光熱材料（PTMs）具有光熱行為，因此激發了科學家們的研究興趣。光熱轉換是一個過程，其中特定波長的光能被吸收並直接轉換為熱量。

在這項研究中，該團隊總結了過去幾年在以鎢氧化物為基的材料的應用方面取得的全面進展。WO_3-x、M_xWO₃以及它們的混合材料作為有趣的研究課題，特別是在形態控制和複合結構方面，以提高光學吸收、電荷分離、氧化還原能力和導電性。

已被充分研究的液相技術，即溶膠熱處理，是與水熱處理一起使用最多的方法，它是一種簡便和具有成本效益的方法，可以生產具有不同納米形態的氧化鎢。形態可以通過控制諸如時間、前體濃度和溫度等變數進行微調。

一個關鍵的難點是通過將太陽光譜反應從紫外線擴展到近紅外區域來提高利用效率。為了滿足這些要求，WO_2.72和M_xWO₃的混合體因其強大的光吸收能力和區間電荷特性而變得很重要。這種材料的一個主要優點是LSPR效應，這使得研究人員不僅關注新應用的特性，而且該研究為提高應用效率提供了許多機會。

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