CN114524459A - 一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用,涉及隔热产品技术领域。所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为KxCsyWO3,其中,0<x≤0.2,0.2≤y≤0.33,通过K、Cs共掺杂,有利于W5+与O形成单键或双键,而W5+=O可以增加小极子化效应的强度,从而提高了在730‑1100nm波长下的近红外屏蔽性能,使制得的所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸收性能优异,如此,使用所述钾掺杂铯钨青铜粉体制得的隔热产品的隔热效果好。
Description
技术领域
本发明涉及隔热产品技术领域,特别涉及一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用。
背景技术
太阳光辐射的热量半数来源于其近红外波段,尤其在炎热的夏天,持续高温造成大量能源消耗。近年来,科研人员致力于研究一种高隔热性能的材料来降低能耗。目前研究较为成熟的隔热材料有稀土六硼化物、锑掺杂氧化锡(ATO)、锡掺杂氧化铟(ITO)、钨青铜等。其中,钨青铜材料由于无毒、价格低、合成过程简单方便等优点,备受科研人员的青睐。
目前,关于钨青铜材料,研究的主要热点是铯钨青铜,但铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低,使其制得的隔热产品的隔热效果不够理想。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用,旨在解决现有的铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体,所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为KxCsyWO3,其中,0<x≤0.2,0.2≤y≤0.33。
基于上述目的,本发明还提出一种如上所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
S10、将钨源加入酸溶液中,得到第一溶液;
S20、将铯源和钾源溶解到去离子水中,得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在50~80℃下搅拌反应,得到前驱体溶液;
S30、将所述前驱体溶液干燥,然后在保护性气体氛围下进行煅烧,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
可选地,步骤S10之前,还包括以下步骤:
每100mL去离子水中,对应加入3.5~6g酸,混合均匀,得到酸溶液;
其中,所述酸包括草酸、盐酸、羧酸、硫酸、硝酸、乙酸和高氯酸中的至少一种。
可选地,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和为a,所述钨源中的钨元素的物质的量为b,其中,a/b=0.1~0.4。
可选地,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之比为1~10:1。
可选地,所述钨源包括氯化钨、钨酸、钨酸铵、羰化钨、钨酸钠和乙醇钨中的至少一种;和/或,
所述铯源包括氯化铯、甲酸铯、氢氧化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯和铵基化铯中的至少一种;和/或,
所述钾源包括氯化钾、硫化钾、碳酸钾和氢氧化钾的至少一种;和/或,
所述搅拌反应中,反应时间为0.5~4h。
可选地,步骤S20包括:
将铯源、钾源和表面活性剂溶解到去离子水中,得到混合溶液。
可选地,所述表面活性剂的添加量为所述钨源质量的1~20%;和/或,
所述表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐﹑烷基磺酸盐、十六烷基三甲基澳化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸、乙二酸、L-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。
可选地,步骤S30中:
所述干燥的干燥温度为60~120℃,干燥时间为5~24h;和/或,
所述保护性气体为氮气或氩气;和/或,
所述煅烧的煅烧温度为400~900℃,煅烧时间为0.5~4h。
此外,本发明还提出一种隔热产品,所述隔热产品包括如上所述的钾掺杂铯钨青铜粉体。
本发明提供的技术方案中,所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为KxCsyWO3,其中,0<x≤0.2,0.2≤y≤0.33,通过K、Cs共掺杂,有利于W5+与O形成单键或双键,而W5+=O可以增加小极子化效应的强度,从而提高了在730-1100nm波长下的近红外屏蔽性能,使制得的所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸收性能优异,如此,使用所述钾掺杂铯钨青铜粉体制得的隔热产品的隔热效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体和对比例1制得的铯钨青铜粉体的XRD图;
图2为本发明实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体和对比例1制得的铯钨青铜粉体的紫外-可见-近红外吸收光谱。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
另外,全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
目前,关于钨青铜材料,研究的主要热点是铯钨青铜,但铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低,使其制得的隔热产品的隔热效果不够理想。鉴于此,本发明提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体,所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为KxCsyWO3,其中,0<x≤0.2,0.2≤y≤0.33。
双掺杂钨青铜主要特征在于将两种元素填隙于钨氧八面体的孔隙中,加强钨青铜的等离子体激化以及小极子效应。K+和Cs+的粒子半径不同,当选用K、Cs共掺杂时,Cs+填隙于钨氧八面体的大孔隙中,K+填隙于钨氧八面体的小孔隙中,如此,有利于W5+与O形成单键或双键,增加了小极子化效应的强度,从而提高了在730-1100nm波长下的近红外屏蔽性能,使制得的所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸收性能优异,如此,使用所述钾掺杂铯钨青铜粉体制得的隔热产品的隔热效果好。
基于上述目的,本发明还提出一种如上所述的铯钨青铜粉体的制备方法,在一实施例中,所述制备方法包括以下步骤:
步骤S10、将钨源加入酸溶液中,得到第一溶液。
通过将钨源加入酸溶液中形成第一溶液,能够促使W6+的形成,从而便于形成钾掺杂铯钨青铜。较优地,所述酸溶液的pH为1~5。在本实施例中,所述酸溶液由以下步骤配制得到:每100mL去离子水中,对应加入3.5~6g酸,并混合均匀,得到酸溶液。其中,所述酸包括草酸、盐酸、羧酸、硫酸、硝酸、乙酸和高氯酸中的至少一种。
进一步地,所述钨源包括氯化钨、钨酸、钨酸铵、羰化钨、钨酸钠和乙醇钨中的至少一种。需要说明的是,钨酸铵在水中的溶解度低,当钨源为钨酸铵时,酸溶液还起到促进钨酸铵溶解的作用。
步骤S20、将铯源和钾源溶解到去离子水中,得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在50~80℃下搅拌反应,得到前驱体溶液。
在一实施例中,钨源为钨酸铵,酸溶液为草酸,如此,在本步骤中,钨酸铵与草酸反应,在pH为2时,可形成三氧化钨,在后续保护性气氛中煅烧可形成具有较多氧空位的钨青铜颗粒;并且,在钨酸铵与草酸反应的过程中加入钾源和铯源,经后续煅烧处理后可进行有效掺杂,形成钾掺杂铯钨青铜。
如果直接将铯源和钾源加入第一溶液中,第一溶液中容易产生大量气泡,造成安全隐患。通过将铯源和钾源先溶解到去离子水中,可以降低气泡的产生。本发明不限制所述钨源、铯源和钾源的具体添加量,较优地,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和为a,所述钨源中的钨元素的物质的量为b,a/b=0.1~0.4,如此,使掺杂元素能与钨源中的钨元素充分反应,从而使制得的钾掺杂铯钨青铜的近红外屏蔽性能好。也即,具体实施时,根据选用的钨源、钾源和铯源的具体物质,来确定需要添加的质量。
较优地,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之比为1~10:1,也即,可以为1:1、2:1、3.5:1、4:1、4.2:1、5:1、7:1、9:1、10:1,在上述配比下,制得的钾掺杂铯钨青铜粉体的可见光吸收率高,且近红外屏蔽性能好。更优选为4:1,如此,最大可见光透过率与近红外屏蔽率达到最佳。
其中,所述铯源包括氯化铯、甲酸铯、氢氧化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯和铵基化铯中的至少一种。在另一实施例中,所述钾源包括氯化钾、硫化钾、碳酸钾和氢氧化钾的至少一种。经研究发现,搅拌反应0.5~4h后,反应完成。
为了使制得的钾掺杂铯钨青铜粉体的分散性能好、粒径均一,在一优选实施例中,步骤S20包括:将铯源、钾源和表面活性剂溶解到去离子水中,得到混合溶液。
所述表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐﹑烷基磺酸盐、十六烷基三甲基澳化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸、乙二酸、L-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种,通过选用上述表面活性剂,使其易于获得,成本较低。进一步地,所述表面活性剂的添加量为所述钨源质量的1~20%。
步骤S30、将所述前驱体溶液干燥,然后在保护性气体氛围下进行煅烧,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
若煅烧温度过高、煅烧时间过长时,晶相融化团聚在一起,无法形成均匀分散的纳米粉体;若煅烧温度过低、煅烧时间过短时,晶相存在杂质残留,在本实施例中,所述煅烧的煅烧温度为400~900℃,煅烧时间为0.5~4h,如此,既能得到均匀分散的钾掺杂铯钨青铜粉体,又能避免杂质的残留。
在本实施例中,干燥温度为60~120℃,干燥时间为5~24h。所述保护性气体为氮气或氩气。
本发明提供的制备方法操作简单,适合大规模制备;同时,利用本发明制备方法制得的钾掺杂铯钨青铜纳米粉体,具有更高的近红外屏蔽性能,可用于高性能透明隔热材料的制备,从而满足当下日益庞大的透明隔热市场的需求。
此外,本发明还提出一种隔热产品,所述隔热产品包括如上所述的钾掺杂铯钨青铜粉体。所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸收性能优异,因此,使用所述钾掺杂铯钨青铜粉体制得的隔热产品的隔热效果好。
在一实施例中,所述隔热产品为隔热涂料、隔热薄膜、透明隔热树脂片或透明隔热夹层玻璃。对于隔热薄膜具体的制备方法,本发明不做限制,在一实施例中,所述隔热薄膜的制备方法包括以下步骤:
步骤A1、将钾掺杂铯钨青铜粉体加入水溶性聚氨酯溶液中,混合均匀,得到镀膜液;
具体地,采用超声和搅拌的方式使其混合均匀。另外,所述镀膜液中,所述水溶性聚氨酯溶液用以充当分散所述钾掺杂铯钨青铜粉体的基材,其与所述钾掺杂铯钨青铜粉体的添加比例应当以制成的薄膜的厚度、雾度、透光率等参数要求作为参考进来确定。在一具体实施例中,所述钾掺杂铯钨青铜粉体的质量和所述水溶性聚氨酯溶液的体积比为1~10g:100mL,且所述水溶性聚氨酯溶液中聚氨酯的质量浓度为5~10%。
步骤A2、将所述镀膜液制成薄膜,得到透明的隔热薄膜。
制膜的方式有多种,可以采用旋涂法、流延法等。较优地,采用旋涂法,旋涂法制成的薄膜厚度均一、表观性能良好,且工艺简单、耗时短。进一步地,采用所述旋涂法镀膜的过程中,旋涂速度为300~2000r/min,烘干时间为10~60min。
当隔热薄膜制得后,在玻璃基材表面设置一层所述透明隔热铯钨青铜薄膜,即获得透明隔热玻璃;在树脂片基材表面设置一层所述透明隔热铯钨青铜薄膜,即获得透明隔热树脂片。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明,应当理解,以下实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将5g草酸加入到75ml去离子水中,搅拌后得到草酸水溶液,将16g钨酸铵加入所述草酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将3g碳酸铯、0.4g硫酸钾和0.5g表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮)溶解到10mL去离子水中,即铯源中的铯元素与钾源中的钾元素的摩尔比为4:1,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,即a/b为0.35(a为铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和,b为钨源中的钨元素的物质的量),在75℃下搅拌反应2h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在80℃干燥6h,然后在600℃、氮气气氛下煅烧1h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
将本实施例制得的产物进行XRD衍射,其结果如图1所示。将图1中实施例1对应的的图谱与标准卡PDF#83-1332(K0.32WO3)、标准卡PDF#83-1334(Cs0.32WO3)比对可以得出,本发明成功制得钾掺杂铯钨青铜粉体。
实施例2
(1)将3g盐酸加入到75ml去离子水中,搅拌后得到盐酸水溶液,将14.47g钨酸加入所述盐酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将3g氯化铯、0.4g氯化钾和0.15g表面活性剂(聚乙烯醇)溶解到10mL去离子水中,即铯源中的铯元素与钾源中的钾元素的摩尔比为3.5:1,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,即a/b为0.4(a为铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和,b为钨源中的钨元素的物质的量),在75℃下搅拌反应1h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在70℃干燥10h,然后在600℃、氮气气氛下煅烧1h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
实施例3
(1)将5g羧酸加入到100ml去离子水中,搅拌后得到羧酸水溶液,将25g羰化钨加入所述羧酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将3g氢氧化铯、0.4g氯化钾和0.1g表面活性剂(柠檬酸)溶解到10mL去离子水中,即铯源中的铯元素与钾源中的钾元素的摩尔比为4:1,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,即a/b为0.17(a为铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和,b为钨源中的钨元素的物质的量),在75℃下搅拌反应2h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在60℃干燥24h,然后在600℃、氮气气氛下煅烧1h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
实施例4
(1)将3g乙酸加入到75ml去离子水中,搅拌后得到乙酸水溶液,将26六氯化钨加入所述乙酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将4.25g乙酸铯、0.3g氯化钾和2.3g表面活性剂(乙二酸)溶解到10mL去离子水中,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在50℃下搅拌反应4h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在120℃干燥5h,然后在400℃、氩气气氛下煅烧4h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
实施例5
(1)将3.5g盐酸加入到100ml去离子水中,搅拌后得到盐酸水溶液,将15g钨酸加入所述盐酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将2.2g氢氧化铯、0.5g氯化钾和3g表面活性剂(重烷基苯磺酸盐)溶解到10mL去离子水中,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在80℃下搅拌反应0.5h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在80℃干燥6h,然后在900℃、氮气或氩气气氛下煅烧0.5h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
实施例6
(1)将4.5g高氯酸加入到80ml去离子水中,搅拌后得到高氯酸水溶液,将20g钨酸钠加入所述高氯酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将1.07g氨基化铯、0.5g碳酸钾和0.5g表面活性剂(十六烷基三甲基澳化铵)溶解到10mL去离子水中,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在60℃下搅拌反应3h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在70℃干燥3h,然后在650℃、氮气或氩气气氛下煅烧1h,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
对本发明实施例2~6所制备产物进行与上述实施例1相同的检测分析,确定所得产物均为钾掺杂铯钨青铜。
对比例1
除了不添加钾源,其余步骤与实施例1相同;
具体步骤如下:
(1)将5g草酸加入到75ml去离子水中,搅拌后得到草酸水溶液,将16g钨酸铵加入所述草酸水溶液中,得到第一溶液;
(2)将3.58g碳酸铯和0.5g表面活性剂溶解到10mL去离子水中,搅拌后得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,即a/b为0.35(a为铯源中的铯元素的物质的量,b为钨源中的钨元素的物质的量),在75℃下搅拌反应2h,得到前驱体溶液;
(3)将所述前驱体溶液在80℃干燥6h,然后在600℃、氮气气氛下煅烧1h,得到铯钨青铜粉体。
将本对比例制得的产物进行XRD衍射,其结果如图1所示。将图1中对比例1对应的的图谱与标准卡PDF#83-1334(Cs0.32WO3)比对可以得出,本发明成功制得铯钨青铜粉体。
应用实施例1
(1)将0.5g实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到10mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为5wt%)中,用超声分散20min后,再利用磁力搅拌器搅拌10min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以300r/min旋涂10s,烘干10min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用实施例2
(1)将0.3g实施例2制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到10mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为5wt%)中,用超声分散20min后,再利用磁力搅拌器搅拌10min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以300r/min旋涂10s,烘干10min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用实施例3
(1)将0.1g实施例3制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到10mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为6wt%)中,用超声分散20min后,再利用磁力搅拌器搅拌15min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以300r/min旋涂10s,烘干10min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用实施例4
(1)将0.3g实施例4制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到10mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为5wt%)中,用超声分散25min后,再利用磁力搅拌器搅拌15min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以300r/min旋涂12s,烘干30min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用实施例5
(1)将0.1g实施例5制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到5mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为10wt%)中,用超声分散25min后,再利用磁力搅拌器搅拌25min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以500r/min旋涂20s,烘干60min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用实施例6
(1)将0.15g实施例6制得的钾掺杂铯钨青铜粉体加入到7mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为5wt%)中,用超声分散15min后,再利用磁力搅拌器搅拌45min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以350r/min旋涂10s,烘干30min,制备得到热钾掺杂铯钨青铜透明隔热薄膜。
应用对比例1
除了将步骤(1)的实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体替换为对比例1制得的铯钨青铜粉体,其余步骤与应用实施例1相同。
应用对比例2
(1)将10mL的水溶性聚氨酯溶液(水溶性聚氨酯溶液的浓度为5wt%)中,用超声分散20min后,再利用磁力搅拌器搅拌10min,得到镀膜液;
(2)采用旋涂法以300r/min旋涂10s,烘干10min,制备得到普通聚氨酯隔热膜。
图2为本发明实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体和对比例1制得的铯钨青铜粉体的紫外-可见-近红外吸收光谱。由图2可以看出,实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜在730-1100nm处的吸收率(即屏蔽率)高达82%以上,在1100-1500nm处的吸收率为62~82%左右,说明本发明提供的钾掺杂铯钨青铜粉体的近红外屏蔽性能优异。同时,对比例1制得的铯钨青铜在近红外光区域(700-1500nm)的吸收率比实施例1低,也说明通过钾掺杂能够提高铯钨青铜在近红外光区域的近红外屏蔽性能。
将应用实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜隔热薄膜、应用对比例1制得的铯钨青铜隔热薄膜、以及普通PU膜在隔热膜测试机(型号:LS300)下进行时长为1分钟的红外光照射,测量两片薄膜所遮挡区域的隔热效果。测试结果如下表1所示。
表1隔热效果测试
由表2可以看出,经红外光照结束后,应用对比例1(铯钨青铜隔热薄膜)遮挡区域的温度为30.9℃,应用对比例2(即普通PU膜)遮挡区域的温度为34.5℃,而应用实施例1(钾掺杂铯钨青铜隔热薄膜)遮挡区域的温度仅为28.5℃,说明由钾掺杂铯钨青铜制得的隔热产品具有优良的隔热效果。
需要说明的是,应用实施例2-6与应用实施例1的原理类似,因此,其制得的钾掺杂铯钨青铜隔热薄膜均有优良的隔热效果,在此不做赘述。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种钾掺杂铯钨青铜粉体,其特征在于,所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为KxCsyWO3,其中,0<x≤0.2,0.2≤y≤0.33。
2.一种如权利要求1所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10、将钨源加入酸溶液中,得到第一溶液;
S20、将铯源和钾源溶解到去离子水中,得到混合溶液,将所述混合溶液加入所述第一溶液中,在50~80℃下搅拌反应,得到前驱体溶液;
S30、将所述前驱体溶液干燥,然后在保护性气体氛围下进行煅烧,得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
3.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,步骤S10之前,还包括以下步骤:
每100mL去离子水中,对应加入3.5~6g酸,并混合均匀,得到酸溶液;
其中,所述酸包括草酸、盐酸、羧酸、硫酸、硝酸、乙酸和高氯酸中的至少一种。
4.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和为a,所述钨源中的钨元素的物质的量为b,其中,a/b=0.1~0.4。
5.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之比为1~10:1。
6.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,所述钨源包括氯化钨、钨酸、钨酸铵、羰化钨、钨酸钠和乙醇钨中的至少一种;和/或,
所述铯源包括氯化铯、甲酸铯、氢氧化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯和铵基化铯中的至少一种;和/或,
所述钾源包括氯化钾、硫化钾、碳酸钾和氢氧化钾的至少一种;和/或,
所述搅拌反应中,反应时间为0.5~4h。
7.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,步骤S20包括:
将铯源、钾源和表面活性剂溶解到去离子水中,得到混合溶液。
8.如权利要求7所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂的添加量为所述钨源质量的1~20%;和/或,
所述表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐﹑烷基磺酸盐、十六烷基三甲基澳化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸、乙二酸、L-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。
9.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法,其特征在于,步骤S30中:
所述干燥的干燥温度为60~120℃,干燥时间为5~24h;和/或,
所述保护性气体为氮气或氩气;和/或,
所述煅烧的煅烧温度为400~900℃,煅烧时间为0.5~4h。
10.一种隔热产品,其特征在于,包括如权利要求1所述的钾掺杂铯钨青铜粉体。
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