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萘酰亚胺功能化热致变色共轭聚二乙炔的制备及其固态下可逆的绿-红颜色转变
摘要： 由于对刺激源的光学和色彩响应特性，聚二炔（PDA）的发展在多个领域受到广泛关注。本文通过自组装结合拓扑化学聚合方法，设计合成了两种以萘酰亚胺为头基的新型PDA（NPI-PDA1和NPI-PDA2），这些化合物在加热时呈现可逆的绿-红比色转变。为研究热致变色性能，制备了含PEO的薄膜并通过SEM分析观察其表面形貌。采用摄影技术和电子吸收光谱监测热致变色行为及颜色转变过程，拉曼光谱成功追踪了聚合物中扩展烯炔共轭体系在热处理过程中的变化。此外，还制备了含PDA的蜡笔蜡基手写笔，在固体基底上实现高效书写。在PEO聚合物和石蜡基质中，NPI-PDA1和NPI-PDA2分别在25-120°C和25-160°C温度范围内展现出优异的可逆性。
关键词： 热致变色、PEO薄膜、绿到红颜色转变、聚二乙炔、蜡笔笔
更新于2025-11-21 10:59:37
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摩洛哥建筑智能墙集成二氧化钒的能源性能与成本分析数值研究
摘要： 二氧化钒（VO?）等热致变色材料能够根据环境温度调节其红外反射率。这类智能材料在智能窗户和智能屋顶等领域具有应用前景。本文通过数值模拟研究了钨（W）掺杂VO?作为智能外墙层对地中海气候区建筑能耗的影响。采用Matlab实现的有限差分法计算了含/不含W掺杂VO?墙体的温度分布，计算过程中考虑了W掺杂VO?吸收率随室外温度动态变化的因素，测算了衰减系数、时间延迟、传热量以及制冷/制热峰值负荷。结果表明：夏季室内表面温度根据朝向不同可降低2-3°C；使用W掺杂VO?带来的月均制冷节能率约70%，相当于每月节省21.6美元电费。冬季时W掺杂VO?保持与未保温墙体相同的吸收率，因此室内表面温度和供暖能耗差异较小。将W掺杂VO?应用于智能热控墙体隔热系统，可实现建筑围护结构太阳吸收率的实时动态调节，使智能墙体概念更具可行性。
关键词： 能效、智能墙、辐射热整流、热致变色、实时动态吸收率、二氧化钒
更新于2025-09-23 15:23:52
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中空二氧化硅纳米粒子纳米限域空间内VO2纳米粒子的氧化/还原控制
摘要： 二氧化钒（VO?）具有良好的热致变色性能，可用于智能窗。为改善其可见光透过率低的缺陷，研究者提出将VO?纳米颗粒固定在中空纳米颗粒的二氧化硅壳层上。这种结构不仅能提升VO?的分散性，缓解其在单斜相与四方相间反复相变产生的应力，中空内部还可防止VO?氧化生成V?O?、V?O?等副产物，同时避免钒原子周围有机物的热分解。采用先前报道的模板法制备了具有微孔（小于2纳米）的中空二氧化硅纳米颗粒，钒螯合配体溶液通过微孔渗入中空内部，加水形成的钒中间体随后被二氧化硅壳层捕获。在氮气氛围下结晶过程中，通过优化钒前驱体浓度及钒/水、钒/中空二氧化硅纳米颗粒比例，最终将10-30纳米的VO?颗粒高分散地固定在二氧化硅壳层上。水中分散的VO?/中空二氧化硅纳米颗粒比商用VO?具有更高的可见光透过率，其红外区热致变色性能也与商用样品相当。
关键词： 热致变色、中空二氧化硅纳米粒子、二氧化钒、微孔
更新于2025-09-23 15:23:52
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线性双氢键二元液晶混合物中诱导热致变色效应与重入近晶相的实验与计算研究
摘要： 氢键液晶（HBLC）混合物由二甘醇酸和4-n-烷氧基苯甲酸（n=9-12）设计合成。紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法等光谱表征证实了HBLC混合物的分子几何结构存在。通过分析其热致变色效应，评估了该材料在偏振滤光片应用中的潜力。差示扫描量热法确认了诱导产生的新相（近晶X相和近晶Cr相）及其转变过程，并借助偏光显微镜观察到了相应的光学织构。此外，密度泛函理论研究表明，孤对电子向π*轨道的跃迁会诱导产生重入近晶有序结构。偶极矩研究（基于密度泛函理论）清晰证实了当前HBLC混合物中由于单极-偶极相互作用而存在向列相和近晶相。通过最高占据分子轨道-最低未占分子轨道分析计算得出该HBLC材料的带隙为5.175 eV，并通过实验观测验证了这一结果。研究还报道了液晶参数，包括转变温度、焓值、稳定因子和倾斜角。
关键词： 热稳定性，向列相，密度泛函理论，重入性，热致变色
更新于2025-09-23 15:22:29
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含(?)-薄荷基的热致变色液晶化合物的制备、结构及选择性反射光学性能
摘要： 一系列含(?)-薄荷基的新型手性液晶化合物MOPnB已通过FT-IR和1H NMR光谱制备并表征。采用差示扫描量热法(DSC)和偏光显微镜(POM)研究了其热性能与光学织构。末端烷氧基链长的增加会降低清亮点、缩小N*相温度范围，并促进SmC*相的形成。此外，通过紫外/可见分光光度计(UV/Vis)测量了这些化合物的布拉格选择性反射光谱。所有MOPnB化合物(n=2,4,6,8,10)在N*相均表现出热致变色特性或可见光选择性反射。另外，仅MOP10B和MOP12B在SmC*相呈现热致变色现象并显现红-藏红色调。
关键词： 手性液晶、选择性反射、热致变色、蓝相、(-)-薄荷醇、手性近晶C相
更新于2025-09-23 15:21:21
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用于节能玻璃的基于热致变色氧化物的薄膜和纳米颗粒复合材料
摘要： 当今材料科学与技术的进步能够打造出能效更高、室内环境更优的建筑。特别需要关注窗户和玻璃幕墙（统称"玻璃透光材料"）——当前实践往往导致因能量过度流入或流出而产生巨大能耗，这些能量失衡又需通过高耗能的制冷或制热来平衡。本文综述了热致变色材料的最新进展，即光学特性随温度显著变化的材质。我们重点讨论可镀于玻璃表面的氧化物基薄膜涂层（薄膜）与纳米粒子复合材料，这类材料能在保持可见光性能基本不变的前提下调控太阳能通量。另一种实施方案是采用含热致变色（TC）纳米粒子的层压材料。这些薄膜与纳米复合材料以二氧化钒（VO?）为核心，在接近室温的狭窄温域内其特性会发生改变：高温时反射或吸收红外线，低温时则反射/吸收率大幅降低。综述聚焦这些薄膜与纳米复合材料的最新技术水平，尤其关注全球实验室的最新研究成果。具体而言，首先通过探讨环境挑战及其与TC玻璃的关系展开背景铺垫；随后阐述VO?的关键特性（包括薄膜形态与纳米粒子形态）；接着分析这些薄膜与粒子的制造前景。我们指出纯VO?的性能可能不完全满足建筑需求，并详述如何通过添加剂、减反射层、纳米结构化及保护性覆层来提升性能与耐久性，从而使TC玻璃在建筑应用中极具价值。最后简要介绍TC光散射领域的最新进展并总结结论。
关键词： 热致变色、二氧化钒、薄膜、节能玻璃、涂层、溅射沉积、纳米粒子
更新于2025-09-23 15:21:01
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能源技术中的金属氧化物 || 节能智能窗中的金属氧化物
摘要： 目前全球约30%–40%的能源用于建筑及其他结构的照明、通风、供暖、制冷和运行[1]。其中空调尤其消耗大量能源。因此，若能更高效地控制建筑内外通过窗玻璃的能量交换，将实现显著的节能效果。例如，一种高效策略是在窗户上涂覆薄膜以减少太阳辐射和黑体辐射的影响。为有效利用此类建筑的能源，寒冷天气需要高透光率但低热辐射率的窗玻璃，让可见光进入并防止热量流失；而炎热天气则需同时保证可见光透过且反射红外线(IR)，以保持室内凉爽。通常，具有太阳能控制涂层的窗玻璃（即所谓"智能窗"）能根据光照（光致变色）、温度（热致变色）和电力（电致变色）等外部刺激，智能调节通过窗户的光热（主要是近红外NIR区域）通量。
关键词： 节能、智能窗户、金属氧化物、电致变色、热致变色
更新于2025-09-23 15:21:01
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VO<sub>x</sub>/Nb:SrTiO<sub>3</sub>异质结的温度调制整流行为与光伏响应
摘要： 氧化钒（VOx）是智能窗和热致变色光伏调制器件的有前景候选材料。研究人员探究了沉积在NSTO衬底上的VOx薄膜的晶体结构和电学特性，发现在80K、300K和360K温度下会出现升压与降压过程中的非对称滞后电流现象，并在脉冲激光辐照下观测到了光伏效应。
关键词： 半导体-金属相变、光伏调制器件、异质结、热致变色、电阻开关现象
更新于2025-09-23 15:19:57
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玫瑰红在自组装纤维网络上的吸附产生了一种热致可切换的氧化光催化剂和一种热致变色软材料。
摘要： 玫瑰红在自组装纤维网络上的吸附产生了一种热致可切换的氧化光催化剂和一种热致变色软材料。
关键词： 自组装、光敏剂、热致变色、软材料、超分子凝胶
更新于2025-09-16 10:30:52
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金属氧化物纳米结构 || 显色应用
摘要： 存在多种变色现象，但本章仅描述涉及金属氧化物材料的变色效应。变色是指材料在外部刺激（如电、光、热或机械作用）下可见光学性质的变化[1]，包括颜色或强度的改变，也可能表现为从透明态到散射反射态的转变。近年来随着新型材料及纳米材料的发展，变色材料家族持续扩展。图4.1展示了变色效应与材料的演化示意图。
关键词： 金属氧化物材料、光致变色、变色现象、气致变色、电致变色、热致变色、磁致变色
更新于2025-09-10 09:29:36