研究目的
开发新型材料加工与制备工艺,用于制造电纺CuS/PVP纳米线,以提高热屏蔽效率,特别是在节能应用中的近红外过滤方面。
研究成果
电纺硫化铜/聚乙烯吡咯烷酮(CuS/PVP)纳米线展现出卓越的近红外屏蔽效率(87.15%)、高柔韧性及耐弯曲与环境应力的可靠性。该薄膜的屏蔽效率约为商用薄膜的两倍,表明其在建筑和汽车节能应用中具有巨大潜力。未来工作应着眼于提升可见光透过率。
研究不足
该研究可能在电纺工艺的可扩展性、纳米颗粒分散的潜在差异性以及通过掺杂或形貌控制进一步提高可见光透过率方面存在局限。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电纺丝技术制备CuS/PVP纳米线,通过氟化表面处理降低静电排斥以实现柔性基底沉积。理论模型包含用于光学性能分析的局域表面等离子体共振(LSPR)效应。
2:样本选择与数据来源:
CuS纳米颗粒通过电解法与硫化钠反应合成?;撞牧习ň淼牟A?、PET和PEN薄膜。
3:实验设备与材料清单:
材料包含铜板电极、九水合硫化钠、PVP、甲基乙基酮、氨水、甲酸、乙酸、二水合柠檬酸钠、乙醇、Novec EGC-1720及氟化液FC-40。设备包括X射线衍射仪(Ultima IV CuK,理学)、高分辨透射电镜(JEM-2100F,日本电子)、场发射扫描电镜(MIRA-3,泰思肯)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-2600,日本电子;Jasco V670,ISN-723)、雾度计(NDH 2000N,日本电色工业)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet iS10,赛默飞世尔)及自制弯曲测试机。
4:3)、雾度计(NDH 2000N,日本电色工业)、傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet iS10,赛默飞世尔)及自制弯曲测试机。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:先合成CuS纳米颗粒,随后在特定条件(电压25 kV、进料速率0.3 ml/h等)下与PVP共电纺至氟化基底。进行光学性能与机械性能测试,包含弯曲测试与环境可靠性测试。
5:3 ml/h等)下与PVP共电纺至氟化基底。进行光学性能与机械性能测试,包含弯曲测试与环境可靠性测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用紫外-可见-近红外光谱仪和雾度测量分析光学性能,通过波长积分计算屏蔽效率。统计分析包含线性相关性研究及与商用薄膜的对比。
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X-ray diffractometer
Ultima IV CuK
Rigaku
Characterization of crystallinity of nanoparticles and nanowires
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High-resolution transmission electron microscope
JEM-2100F
JEOL
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UV-Vis-NIR spectrophotometer
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Field emission scanning electron microscope
MIRA-3
Tescan
Imaging of structural configuration and morphology of nanowires
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UV-Vis-NIR spectrophotometer
Jasco V670
ISN-723
Measurement of optical transmittance and absorbance spectra
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NDH 2000N
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