CN100485005C - 能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法，属太阳能吸收涂层材料制备技术领域。本发明具有以下制备过程和步骤：将市售的氯化亚锡用去离子水配制成1mol/L的溶液A；再取硫代乙酰胺用去离子水配成1mol/L的溶液B；将A和B溶液以5∶4的体积比配制成A和B的混合溶液；随后用氨水调节pH值至8～9；在室温下使其反应，将沉淀物干燥后，球磨成纳米微粉，即为纳米硫化锡粉末；将上述制得的纳米硫化锡粉末和电损耗型吸收剂碳黑及铁氧体铁磁型吸收剂Fe2O3均匀混合，其配合质量比SnS∶C∶Fe2O3为1∶1∶1；采用氟碳树脂作为涂料基体，将步骤b所得的混合物与氟碳树脂按0.2∶1的重量比进行混合，搅拌均匀，即为纳米硫化锡涂层材料；固化剂异氰酸酯与纳米硫化锡涂层材料的重量比为1∶12，使用前加入并均匀混合。本发明方法制得的硫化锡涂层材料其耐久性长、耐候性较好。

Description

能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法，属太阳能吸收涂层材料制备技术领域。
背景技术
硫化锡化合物是近年来国际上新出现的半导体材料，由于其对太阳光的吸收系数大，对波长小于900nm的太阳光，其吸收系数高达104～105cm-1，它具有良好的光谱选择吸收性，只要几个微米厚的硫化锡薄膜，就可吸收90％以上的太阳光能量，因此硫化锡十分适合做太阳能的吸热涂料。将这种太阳能吸热涂料涂在平板式太阳能热水器或其他太阳能集热器的金属等外壳表面，可以增加对太阳光的吸收，提高热效率。
太阳能吸收集热涂层材料曾有多个专利文献作过报道，如申请号为85100142的中国专利，但它一般只应用于真空管集热器，而不适宜应用于平板式集热器。还有专利申请号为03133887.9的资料也述及太阳能吸收涂层材料，但其工艺较复杂，成本较高。因此人们必须寻找一种工艺简单，价格便宜，吸热性能高的太阳能吸收集热涂层材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、且具有高太阳光吸收集热性能的涂层材料。
本发明的一种能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
a.将市售的氯化亚锡用去离子水配制成1mol/L的溶液A；再取硫代乙酰胺用去离子水配成1mol/L的溶液B；将A和B溶液以5：4的体积比配制成A和B的混合溶液；随后用氨水调节PH值至8～9；在室温下使其反应，将沉淀物干燥后，球磨成纳米微粉，即为纳米硫化锡粉末；
b.将上述制得的纳米硫化锡粉末和电损耗型吸收剂碳黑及铁氧体铁磁型吸收剂Fe2O3均匀混合，其配合质量比SnS：C：Fe2O3为1：1：1；
c.采用氟碳树脂作为涂料基体，将步骤b所得的混合物与氟碳树脂按0.2：1的重量比进行混合，搅拌均匀，即为纳米硫化锡涂层材料；
d.固化剂异氰酸酯与纳米硫化锡涂层材料按1：12的重量比混合，搅拌均匀。
本发明方法工艺简单，采用了成本低廉的化学沉淀法制备SnS粉末，在工艺中又加入了碳黑和磁性氧化铁作吸收剂，故使制得的硫化锡涂层材料具有较高的太阳能吸收性能，可提高热效率。另外本发明方法制得的硫化锡涂层材料其耐久性长、耐候性较好。
本纳米硫化锡涂层材料在使用时，将固化剂异氰酸酯与纳米硫化锡涂层材料按1：12的重量比混合，搅拌均匀后即可使用。
附图说明
图1为本发明中硫化锡的吸收系数与光子能量的关系曲线图。
图2为本发明中厚度为0.3um的硫化锡薄膜的透射光谱图。
具体实施方式
现将本发明的实施例叙述于后。
实施例1
本实施例中纳米硫化锡涂层材料的制备过程和步骤如下：
a.将市售的氯化亚锡用去离子水配制成浓度为1mol/L的溶液A，再取硫代乙酰胺用去离子水配成1mol/L的溶液B；将A和B溶液以5：4的体积比配制成A和B的混合溶液；随后用氨水调节PH值至8～9；在室温下使其反应，将沉淀物用去离子水冲洗干净后，进行干燥和研磨，即可获得纳米硫化锡粉末；
b.将上述制得的纳米硫化锡粉末和电损耗型吸收剂碳黑及铁氧体铁磁型吸收剂Fe2O3均匀混合，其配合质量比SnS：C：Fe2O3为1：1：1；
c.采用氟碳树脂作为涂料基体，将步骤b所得的混合物与氟碳树脂按0.2：1的重量比进行混合，搅拌均匀，即为纳米硫化锡涂层材料。
该硫化锡太阳能吸收涂层材料可涂布于玻璃或金属表面，用作集热器上之吸热部件。
本发明中SnS的吸收系数与光子能量的关系见图1，该曲线图表明太阳光光子能量愈大(即波长越短)，SnS的吸收系数也愈大。
图2是厚度为0.3um的硫化锡薄膜对不同波长的光波的透射率的关系曲线，该图说明硫化锡薄膜对波长较大的光波具有较大的透射率。

Claims (1)

1.一种能吸收太阳能的纳米硫化锡涂层材料的制备方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：
a.将市售的氯化亚锡用去离子水配制成1mol/L的溶液A；再取硫代乙酰胺用去离子水配成1mol/L的溶液B；将A和B溶液以5：4的体积比配制成A和B的混合溶液；随后用氨水调节PH值至8～9；在室温下使其反应，将沉淀物干燥后，球磨成纳米微粉，即为纳米硫化锡粉末；
b.将上述制得的纳米硫化锡粉末和电损耗型吸收剂碳黑及铁氧体铁磁型吸收剂Fe2O3均匀混合，其配合质量比SnS：C：Fe2O3为1：1：1；
c.采用氟碳树脂作为涂料基体，将步骤b所得的混合物与氟碳树脂按0.2：1的重量比进行混合，搅拌均匀，即为纳米硫化锡涂层材料；
d.固化剂异氰酸酯与纳米硫化锡涂层材料的重量比为1：12，使用前加入并均匀混合。
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半导体硫化物纳米微粒的制备. 舒，磊，俞书宏，钱逸泰.无机化学学报，第15卷第1期. 1999
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