氧化銫鎢,即為銫鎢青銅(CsxWO3),屬于鎢青銅型中的一種,是一種非化學(xué)計量比窄禁帶寬度的半導(dǎo)體材料。其因有獨特晶體結(jié)構(gòu)的原因,而具有較高的可見光透過率和近紅外線阻隔率等性質(zhì),在隔熱玻璃材料中具有十分誘人的應(yīng)用前景。但是,不同晶型的銫鎢青銅的理化性能存在較大差異。
相關(guān)研究表明:
(1)采用Na2WO4•2H2O和CsCl為原料,在乙醇溶液中利用沉淀法制得的CsxWO3粉體,其晶型結(jié)構(gòu)不明顯,并且同時存在多種未知晶相衍射峰,而粉體的漫反射吸收圖譜表明其在近紅外區(qū)的吸收很弱,同氧化鎢粉體的光吸收圖譜相似,近紅外吸收性能不明顯。利用水熱的方法采用相同的原料,所合成的粉體的結(jié)構(gòu)和性能沒有明顯的改善,在11OOnm處吸亮度最大為0.8。
(2)采用Na2WO4•2H2O和Cs2CO3為原料,在檸檬酸溶液中,利用水熱法制備的CsxWO3,其粉體晶體衍射峰變得較為明顯,雜峰消失,而粉體的漫反射吸收光譜表明具有強烈的近紅外吸收性能,其薄膜表現(xiàn)出良好的近紅外遮蔽趨勢;并且經(jīng)過紫外光照射后,表現(xiàn)出良好的光致變色性能,近紅外遮蔽性能進(jìn)一步增強,特別是檸檬酸濃度較高的前驅(qū)液中制備的CsxWO3,紫外光照射促使其薄膜近紅外遮蔽性能進(jìn)一步提高的效果更為明顯,總的來說,其具有良好的隔熱性能。
此外,研究還發(fā)現(xiàn)CsxWO3粉體的結(jié)構(gòu)和近紅外吸收性能都會隨著反應(yīng)時間的延長和前驅(qū)液中檸檬酸濃度的提高而改善,制備的晶體結(jié)構(gòu)都為六方鎢青銅結(jié)構(gòu)。其中在檸檬酸濃度為1.10mol/L的前驅(qū)液中,反應(yīng)溫度為190℃,反應(yīng)時間為3d時合成的CsxWO3粉體,其平均最小粒徑為185nm,為細(xì)絲針狀形貌,比表面積為41.17m2/g,粉體近紅外吸收最為強烈。在11OOnm時,吸亮度為1.96,其薄膜的透射光譜表明近紅外遮蔽趨勢最為明顯,在可見光區(qū)最高透過率與近紅外11OOnm處的最低透過率相差為13~18%;經(jīng)過紫外光照射后,可提高到26%;粉體經(jīng)過氮氣中500℃熱處理2h,然后涂制成薄膜,其薄膜可見光區(qū)最高透過率與近紅外1100nm處的最低透過率之差可提高到33%,表現(xiàn)出良好的近紅外遮蔽性能,其隔熱溫差最大可達(dá)到21℃。