【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能薄膜领域，更具体地，涉及一种w18o49/vo2纳米复合粉体、其制备方法和应用。
技术介绍
1、能源枯竭和环境污染成为目前亟需解决的两大难题。其中，建筑能源约占世界能源消耗的40％，而高达50％的建筑能耗应用在了调控室内温度上。因此，如何降低调控室内温度所需能源，是降低建筑能耗的关键。
2、建筑玻璃作为建筑材料中极为重要的组成部分，也是建筑能量消耗主要材料之一，故而国内外研究者的注意力落在开发更加高效、智能的玻璃材料或者光学薄膜上。
3、智能窗的开发的关键在于材料受到外界环境动态变化时，能够自发或者被动地响应达到预期效果。无机纳米材料二氧化钒(vo2)是典型的热致变色材料，其可逆金属-绝缘体转变速度极快而且温度为68℃接近室温。在相变温度以下，vo2表现为高红外透射的绝缘单斜m相，允许较多红外光透过，增加室内温度；温度高于相变温度，表现为低红外透过的金红石r相，减小红外透过，降低室内温度，在这个变化过程，对可见光的透过率变化不大，只受到温度响应红外自动调节让vo2薄膜将室内保持冬暖夏凉的效果。
4、为了实现vo2热致变色智能窗的实际应用，目前还存在需要解决的以下问题：1.vo2薄膜的光透明度较低影响室内正常采光，隔热性能有待优化提高，并且相变温度为68℃，不适用于实际情况的应用。2.普通二氧化钒薄膜不具备防水及自清洁特性，室外风吹雨打极易损坏脱落，不能满足涂层在室外的长期使用。
5、申请公布号cn115057625a的专利申请公开了一种复合弥散膜及制备方法，具体是
6、因此，需要开发一种新型的性能更加均一vo2/w18o49纳米复合粉体及其薄膜，以能实际应用。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种w18o49/vo2纳米复合粉体、其制备方法和应用，旨在解决现有技术vo2/w18o49复合弥散膜性能不均匀且热响应温度过高的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一个方面，提供了一种高分散w18o49/vo2纳米复合粉体，其由颗粒状vo2和片层状w18o49按照设定质量比在乙醇和聚乙二醇的混合溶液中机械搅拌复合而成，其中，片层状w18o49表面具有油酸的基团和油胺的基团，油酸的基团和油胺的基团用于使片层状w18o49生长受阻而使尺寸限定在设定范围内，其片层厚度为5nm～15nm，片层长度为400nm±50nm，颗粒状vo2粒径为40nm～80nm，颗粒状vo2均匀分散在片层状w18o49表面。
3、按照本专利技术的第二个方面，提供制备如上所述的高分散性w18o49/vo2纳米复合粉体的方法，全程采用水热法，具体包括如下步骤：
4、s1：采用水热法制备vo2纳米粉体，
5、s2：采用水热法制备w18o19粉体，具体包括如下子步骤，
6、s21：向无水乙醇中加入油酸和油胺，搅拌并混合均匀，获得混合溶剂，
7、s22：向步骤s21的混合溶剂中加入氯化钨粉体，继续搅拌直到蓝黑色氯化钨粉体完全溶解，得到金黄色且透明溶液，
8、s23：迅速将步骤s22获得的金黄色且透明溶液转移至密闭容器中，以防止与水蒸气相遇或者被氧气，将密闭容器放置于高压反应釜内进行水热反应，反应结束后自然冷却至室温取出，获得水热反应产物，
9、s24：依次使用无水乙醇、去离子水离心洗涤步骤s23获得的水热产物，然后真空干燥，最后研磨得到w18o49纳米片状粉体，
10、其中，步骤s1和步骤s2不分先后顺序，
11、s3：将vo2纳米粉体和w18o19纳米片状粉体进行复合。
12、在以上的水热法制备w18o19过程中，加入了油酸(油酸的分子式为：ch3(ch2)7ch＝ch(ch2)7cooh)和油胺(油胺的分子式为：c18h37n)，油酸和油胺用作表面活性剂，能改变纳米粒子的形貌，呈现出片状结构。如果不添加油酸和油胺用作表面活性剂，水热法制备w18o19的过程中，w18o19倾向生长成大型颗粒状，外貌形似海胆状。
13、进一步的，步骤s21中，无水乙醇与加入油酸和油胺的容量比为80：3～80：5，步骤s22中，油酸和氯化钨粉体的质量比为0.9:0.2～0.9:0.4。
14、进一步的，步骤s23中，水热反应的温度是160～190℃，水热反应的时间是22～26h。
15、进一步的，步骤s1中，制备vo2纳米粉体的具体步骤为：
16、s11：将偏钒酸铵溶于去离子水中，均匀搅拌得到乳白色铵盐悬浊液，
17、s12：将还原剂单盐酸肼溶于水中，搅拌至完全溶解，接着逐滴加入乳白色铵盐悬浊液，溶液先变为灰黑色，接着变成棕黄色，继续搅拌，并逐滴加入浓盐酸，溶液由棕黄色缓慢变为灰绿色，接着变为蓝色澄清溶液，保持继续搅拌，
18、s13：采用氨水作为沉降剂，逐滴加入蓝色澄清溶液，蓝色澄清溶液逐渐变为棕黄土色，调节其ph，继续搅拌，获得沉淀物，离心清洗沉淀物，
19、s14：将离心清洗过的棕黄土色沉淀物转移至反应釜内胆中，加入适量超纯水，得到前驱体，调节前驱体体积比如为聚四氟乙烯内衬体积的80％，超声比如30min后将ppl内衬(聚四氟乙烯)放入金属反应釜，进行水热反应，
20、s15：将水热反应产物用去离子水、乙醇和异丙醇离心清洗2次，真空干燥后充分研磨得到vo2粉体，vo2粉体粒径为40～80nm。
21、进一步的，步骤s13中，调节其ph为8～8.6，步骤s14中，水热反应的温度是260～290℃，水热反应的时间是22～26h。
22、进一步的，步骤s3中，将vo2纳米粉体和w18o19纳米片状粉体进行复合的具体步骤为：
23、将步骤s1获得的vo2纳米粉体和步骤s2获得w18o49纳米片状粉体按照质量比为4:1～1:1的比例加入乙醇和聚乙二醇的混合溶液中机械搅拌，乙醇和聚乙二醇的混合溶液中，乙醇和聚乙二醇的质量比为50:3～50:5，搅拌结束后，将产物清洗干燥，研磨后获得w18o49/vo2复合粉体。
24、以上专利技术构思中，首先一步水热法合成高太阳光调节能力(tsol)的vo2粉体，然后本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体，其特征在于，其由颗粒状VO2和片层状W18O49按照设定质量比在乙醇和聚乙二醇的混合溶液中机械搅拌复合而成，其中，片层状W18O49表面具有油酸的基团和油胺的基团，油酸的基团和油胺的基团用于使片层状W18O49生长受阻而使尺寸限定在设定范围内，其片层厚度为5nm～15nm，片层长度为400nm±30nm，颗粒状VO2粒径为40nm～80nm，颗粒状VO2均匀分散在片层状W18O49表面。
2.制备如权利要求1所述的高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体的方法，其特征在于，全程采用水热法，具体包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S21中，无水乙醇的体积比油酸和油胺总体积为80:3～80:5，步骤S22中，油酸与油胺的量和氯化钨粉体的质量比为9:2～9:4。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S23中，水热反应的温度是160℃～190℃，水热反应的时间是22h～26h。
5.如权利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，步骤S1中，制备VO2纳米粉体的具体步
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S13中，调节其pH为8～8.6，步骤S14中，水热反应的温度是260～290℃，水热反应的时间是22～26h。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3中，将VO2纳米粉体和W18O19纳米片状粉体进行复合的具体过程为：
8.如权利要求1所述高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体的应用，其特征在于，其用于制备热致变色控温薄膜。
9.如权利要求8所述的高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体的应用，其特征在于，采用聚三氟氯乙烯/乙烯基醚树脂混合高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体制备热致变色控温薄膜，高分散性W18O49/VO2纳米复合粉体与聚三氟氯乙烯/乙烯基醚树脂的质量比为0.1:5～0.2:5，获得的热致变色控温薄膜热响应温度为30℃～40℃。
...【技术特征摘要】
1.高分散性w18o49/vo2纳米复合粉体，其特征在于，其由颗粒状vo2和片层状w18o49按照设定质量比在乙醇和聚乙二醇的混合溶液中机械搅拌复合而成，其中，片层状w18o49表面具有油酸的基团和油胺的基团，油酸的基团和油胺的基团用于使片层状w18o49生长受阻而使尺寸限定在设定范围内，其片层厚度为5nm～15nm，片层长度为400nm±30nm，颗粒状vo2粒径为40nm～80nm，颗粒状vo2均匀分散在片层状w18o49表面。
2.制备如权利要求1所述的高分散性w18o49/vo2纳米复合粉体的方法，其特征在于，全程采用水热法，具体包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s21中，无水乙醇的体积比油酸和油胺总体积为80:3～80:5，步骤s22中，油酸与油胺的量和氯化钨粉体的质量比为9:2～9:4。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s23中，水热反应的温度是160℃～190℃，水热反应的时间是22h...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽，刘海燕，金泽新，王皓，周超，敖欢，王世敏，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：
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