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二氧化钒(VO2)作为一种有前景的节能材料,由于其独特的热致变色性能受到广泛关注。它在68℃下可发生半导体-金属的可逆相变,并伴随着光学性能的变化。可根据环境温度自动调控红外光反射率,由低温半导体态时的高红外透过率变为高温金属态时的高红外反射率。利用此特性可将二氧化钒应用于智能窗领域,实现对太阳辐射的自动调控。现有的关于VO2的研究是基于太阳辐射量调节进行的,但不同波长的太阳光致热效应不同。由于人体皮肤对1300-2500 nm范围的电磁波较为敏感,此波长范围的近红外辐射会使得皮肤产生灼热感,降低环境舒适性,因此基于近红外调节能力来设计优化二氧化钒基复合材料对提高室内环境舒适度具有重要作用。本论文优化VO2、VO2复合材料及涂层的制备参数,调控VO2的近红外反射调节率,拟获得能提高室内舒适度的二氧化钒基复合材料。本论文的主要内容及结论如下:(1)通过水热和退火结合工艺制备M相VO2粉末,并将其与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解在无水乙醇中形成涂层溶液,通过优化制备参数来改善近红外反射调节率。当前驱体退火温度为800℃、退火时间为4 h时,所制得的VO2粉末为分散性良好、形貌和大小均一的棒状结构,并且当PVP在无水乙醇中的浓度为3%,PVP:VO2=1:8时,4层VO2涂层的近红外反射调节率最好,达到了3.56%。(2)以十二羟基十二硼酸铯盐(Cs2[B12(OH)12])作为Cs+掺杂剂,制备了Cs掺杂的VO2粉末,研究掺杂对VO2近红外反射调节率的影响。当Cs2[B12(OH)12]掺杂量为0.2 mmol时,旋涂4层的样品的近红外反射调节率最高达到4.18%,比未掺杂的VO2的近红外反射调节率提高了21%,比商业VO2的近红外反射调节率提高了3倍多,并且考虑皮肤舒适性的太阳能调节效率ΔRsc比未掺杂的VO2提高了15%,比商业VO2的ΔRsc高了1.5倍。机理分析表明由于Cs+的掺杂引入了氧空位,提高了VO2(R)对红外线的反射率,从而提高了近红外反射调节率。(3)通过四丁基氢氧化铵催化法以C60为碳源制备富勒醇(PHF),利用富勒醇对VO2进行改性制备PHF/VO2复合粉末,初步研究PHF改性对近红外反射调节率的影响。结果表明PHF改性对VO2的近红外反射调节率的影响较低,当PHF相对于VO2的含量为0.25%时,其近红外反射调节率为3.15%,与纯VO2的近红外反射调节率相当。PHF的存在降低了相变温度,当PHF含量为0.25%时,相变温度为64.83℃,促进了相转变的发生。