硅溶胶包覆制备核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)研究

作     者：雷心瑜 孙恒辉 袁新强 张伟 蒋鹏 张立斋 LEI Xinyu;SUN Henghui;YUAN Xinqiang;ZHANG Wei;JIANG Peng;ZHANG Lizhai

作者机构：陕西理工大学材料科学与工程学院陕西汉中723000 陕西理工大学矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室陕西汉中723000 西安交通大学材料科学与工程学院陕西西安710049 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第6期

页      面：46-54页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：陕西省技术创新引导计划项目(2021CGBX-39) 陕西理工大学研究生创新基金项目(SLGYCX2303) 

主　　题：硅溶胶凝胶法 包覆 核壳结构 VO_(2)(M)@SiO_(2)材料 

摘      要：通过SiO_(2)包覆VO_(2)(M)材料形成核壳结构,可以显著提高其可见光透过率(T_(lum)),有效减缓VO_(2)(M)的氧化过程,对于增强智能窗的应用价值具有重要意义。Stöber法是制备核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)的传统方法,采用硅溶胶凝胶法来简化制备工序、降低生产成本并减少工艺调控要素。通过对硅溶胶凝胶实验的初步研究,探讨硅溶胶凝胶包覆VO_(2)(M)的工艺参数,并通过实验验证硅溶胶凝胶包覆VO_(2)(M)的可行性。研究结果表明,当pH为5~6、固含量为15%~20%(质量分数)时,硅溶胶的凝胶化能力最佳。此外,随着凝胶温度升高,凝胶时间缩短,焙烧后得到的SiO_(2)粉体结晶性和热稳定性增加。根据优化后的硅溶胶凝胶工艺参数成功制备了致密稳定的核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)材料,其包覆程度达到93.3%,薄膜的光学透过率提升至65%,且其相变温度降低和热滞后回线宽度变窄。因此,硅溶胶凝胶法为制备高性能的核壳结构VO_(2)(M)@SiO_(2)材料提供了一种简化工艺和降低成本的方法,对于智能窗等应用具有重要潜力。