納米氧化鎢顆粒因?qū)?400—1600nm和1900—2200nm波段的近紅外光線具有顯著的吸收增強(qiáng)效應(yīng),和對可見光具有很高的透過性,有望應(yīng)用于新型太陽能屏蔽玻璃中。
眾所周知,普通玻璃對太陽光譜的透過選擇性不高,因而在可見光透過的同事,位于近紅外光驅(qū)的熱量也會隨之大量地透過,引起是被溫度升高,使空調(diào)等降溫設(shè)備的負(fù)擔(dān)加重,帶來能源的浪費(fèi)。因此,探究環(huán)保型的熱屏蔽材料成為了研究者追逐的目標(biāo),這些材料應(yīng)對可見光具有較高透過性,同時(shí)應(yīng)能有效屏蔽太陽光中的近紅外線。
納米氧化鎢是一種具有催化、隱形、電致變色、光致變色、氣致變色、超導(dǎo)等諸多特性的多功能半導(dǎo)體材料。其因禁帶寬度在2.6—2.8eV之間,而具有比較短的截止波長(約為460nm),能用來作為新一代熱屏蔽玻璃的生產(chǎn)原料。
大量的研究表明,半導(dǎo)體材料的表面等離子共振對特定波長的光產(chǎn)生吸收。對氧化鎢納米材料進(jìn)行一定的還原處理或增加第三相陽離子,能夠在其表面積聚大量的自由電子,從而使之具有等離子共振吸收近紅外光的特性。
由于氧化鎢在缺氧條件下能生成穩(wěn)定的Magneli相,以及在引入陽離子時(shí)能形成穩(wěn)定的立方與六方鎢青銅礦結(jié)構(gòu)。因此,當(dāng)通過還原后能引入大量自由電子時(shí),氧化鎢及其復(fù)合物仍然具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和物化性能,并在長時(shí)間陽光照射下能保持吸收性能的穩(wěn)定。同時(shí),由于納米氧化鎢粒子的大小遠(yuǎn)小于可見光波長,并能保持對可見光的透明性。