一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用技术

本发明专利技术公开一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用，涉及隔热产品技术领域。所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为K

【技术实现步骤摘要】
一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用


[0001]本专利技术涉及隔热产品
，特别涉及一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用。

技术介绍

[0002]太阳光辐射的热量半数来源于其近红外波段，尤其在炎热的夏天，持续高温造成大量能源消耗。近年来，科研人员致力于研究一种高隔热性能的材料来降低能耗。目前研究较为成熟的隔热材料有稀土六硼化物、锑掺杂氧化锡(ATO)、锡掺杂氧化铟(ITO)、钨青铜等。其中，钨青铜材料由于无毒、价格低、合成过程简单方便等优点，备受科研人员的青睐。
[0003]目前，关于钨青铜材料，研究的主要热点是铯钨青铜，但铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低，使其制得的隔热产品的隔热效果不够理想。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体及其制备方法、以及其应用，旨在解决现有的铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体，所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为K
x
Cs
y
WO3,其中，0<x≤0.2，0.2≤y≤0.33。
[0006]基于上述目的，本专利技术还提出一种如上所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0007]S10、将钨源加入酸溶液中，得到第一溶液；
[0008]S20、将铯源和钾源溶解到去离子水中，得到混合溶液，将所述混合溶液加入所述第一溶液中，在50～80℃下搅拌反应，得到前驱体溶液；
[0009]S30、将所述前驱体溶液干燥，然后在保护性气体氛围下进行煅烧，得到钾掺杂铯钨青铜粉体。
[0010]可选地，步骤S10之前，还包括以下步骤：
[0011]每100mL去离子水中，对应加入3.5～6g酸，混合均匀，得到酸溶液；
[0012]其中，所述酸包括草酸、盐酸、羧酸、硫酸、硝酸、乙酸和高氯酸中的至少一种。
[0013]可选地，所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和为a，所述钨源中的钨元素的物质的量为b，其中，a/b＝0.1～0.4。
[0014]可选地，所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之比为1～10：1。
[0015]可选地，所述钨源包括氯化钨、钨酸、钨酸铵、羰化钨、钨酸钠和乙醇钨中的至少一种；和/或，
[0016]所述铯源包括氯化铯、甲酸铯、氢氧化铯、硝酸铯、碳酸铯、乙酸铯和铵基化铯中的至少一种；和/或，
[0017]所述钾源包括氯化钾、硫化钾、碳酸钾和氢氧化钾的至少一种；和/或，
[0018]所述搅拌反应中，反应时间为0.5～4h。
[0019]可选地，步骤S20包括：
[0020]将铯源、钾源和表面活性剂溶解到去离子水中，得到混合溶液。
[0021]可选地，所述表面活性剂的添加量为所述钨源质量的1～20％；和/或，
[0022]所述表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐﹑烷基磺酸盐、十六烷基三甲基澳化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、柠檬酸、乙二酸、L
‑
半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种。
[0023]可选地，步骤S30中：
[0024]所述干燥的干燥温度为60～120℃，干燥时间为5～24h；和/或，
[0025]所述保护性气体为氮气或氩气；和/或，
[0026]所述煅烧的煅烧温度为400～900℃，煅烧时间为0.5～4h。
[0027]此外，本专利技术还提出一种隔热产品，所述隔热产品包括如上所述的钾掺杂铯钨青铜粉体。
[0028]本专利技术提供的技术方案中，所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为K
x
Cs
y
WO3,其中，0<x≤0.2，0.2≤y≤0.33，通过K、Cs共掺杂，有利于W
5+
与O形成单键或双键，而W
5+
＝O可以增加小极子化效应的强度，从而提高了在730
‑
1100nm波长下的近红外屏蔽性能，使制得的所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸收性能优异，如此，使用所述钾掺杂铯钨青铜粉体制得的隔热产品的隔热效果好。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体和对比例1制得的铯钨青铜粉体的XRD图；
[0031]图2为本专利技术实施例1制得的钾掺杂铯钨青铜粉体和对比例1制得的铯钨青铜粉体的紫外
‑
可见
‑
近红外吸收光谱。
[0032]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0034]另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]目前，关于钨青铜材料，研究的主要热点是铯钨青铜，但铯钨青铜粉体的近红外屏蔽率较低，使其制得的隔热产品的隔热效果不够理想。鉴于此，本专利技术提出一种钾掺杂铯钨青铜粉体，所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为K
x
Cs
y
WO3,其中，0<x≤0.2，0.2≤y≤0.33。
[0036]双掺杂钨青铜主要特征在于将两种元素填隙于钨氧八面体的孔隙中，加强钨青铜的等离子体激化以及小极子效应。K
+
和Cs
+
的粒子半径不同，当选用K、Cs共掺杂时，Cs
+
填隙于钨氧八面体的大孔隙中，K
+
填隙于钨氧八面体的小孔隙中，如此，有利于W
5+
与O形成单键或双键，增加了小极子化效应的强度，从而提高了在730
‑
1100nm波长下的近红外屏蔽性能，使制得的所述钾掺杂铯钨青铜粉体的红外吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钾掺杂铯钨青铜粉体，其特征在于，所述钾掺杂铯钨青铜粉体的分子式为K
x
Cs
y
WO3,其中，0<x≤0.2，0.2≤y≤0.33。2.一种如权利要求1所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将钨源加入酸溶液中，得到第一溶液；S20、将铯源和钾源溶解到去离子水中，得到混合溶液，将所述混合溶液加入所述第一溶液中，在50～80℃下搅拌反应，得到前驱体溶液；S30、将所述前驱体溶液干燥，然后在保护性气体氛围下进行煅烧，得到钾掺杂铯钨青铜粉体。3.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法，其特征在于，步骤S10之前，还包括以下步骤：每100mL去离子水中，对应加入3.5～6g酸，并混合均匀，得到酸溶液；其中，所述酸包括草酸、盐酸、羧酸、硫酸、硝酸、乙酸和高氯酸中的至少一种。4.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法，其特征在于，所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之和为a，所述钨源中的钨元素的物质的量为b，其中，a/b＝0.1～0.4。5.如权利要求2所述的钾掺杂铯钨青铜粉体的制备方法，其特征在于，所述铯源中的铯元素的物质的量与所述钾源中的钾元素的物质的量之比为1～10：1。6.如权利要求2所述的钾掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱珊珊，罗乐，周天培，吴长征，谢毅，
申请(专利权)人：中国科学技术大学先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：