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纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法技术

技术编号:42689180 阅读:73 留言:0更新日期:2024-09-10 12:37
本发明专利技术公开了纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,该方法包括:步骤1:设计自清洁辐射制冷材料的初始纳米结构模型为多尺度周期性纳米晶体,具有不同尺度的嵌入式功能团;步骤2:基于初始纳米结构模型,使用分子动力学进行多尺度模拟,以最小化模型总能量并获得稳定结构,得到此时的纳米结构模型;步骤3:基于纳米结构模型,制备自清洁辐射制冷材料。可以在宽频谱范围内实现高效辐射和持久自清洁性能,确保材料的热力学稳定性和长期性能,降低维护成本,提高材料的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料制备领域,特别涉及纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法


技术介绍

1、纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料作为一种新兴的功能材料,近年来在能源、环境和建筑等领域引起了广泛关注。随着全球气候变化和能源危机的加剧,如何有效利用自然资源进行冷却和减少能源消耗成为了研究热点。辐射制冷是一种利用材料在特定波长范围内的高效辐射性能,通过向外太空辐射热量来实现降温的技术。相比于传统的机械制冷方式,辐射制冷具有无能耗、无污染和高效的优点。然而,现有辐射制冷材料在实际应用中仍存在许多问题,例如材料的表面污染和性能下降等,限制了其大规模应用和推广。

2、现有技术中,辐射制冷材料的研究主要集中在以下几个方面:传统辐射制冷材料多采用金属氧化物(如二氧化钛、氧化铝)和高分子材料(如聚四氟乙烯)等。这些材料在紫外和红外波段具有较好的反射和发射性能。然而,这些材料的单一尺度结构在特定波长范围内的性能优化有限,难以在广泛的频谱范围内实现高效辐射。为了提高材料的自清洁性能,研究者们尝试在材料表面引入疏水或亲水基团,通过表面修饰技术(如化学气相沉积、溶液处理)本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,步骤1具体包括:定义基本晶胞的大小和体积;在基本晶胞中嵌入多个尺度的功能团,每个功能团根据其几何形状计算体积;将基本晶胞在三维空间中复制,形成周期性结构;计算初始纳米结构模型的总体积,确保各尺度结构和周期性边界条件的一致性。

3.如权利要求2所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,初始纳米结构模型的总体积使用如下公式进行表示:

4.如权利要求3所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备...

【技术特征摘要】

1.纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,步骤1具体包括:定义基本晶胞的大小和体积;在基本晶胞中嵌入多个尺度的功能团,每个功能团根据其几何形状计算体积;将基本晶胞在三维空间中复制,形成周期性结构;计算初始纳米结构模型的总体积,确保各尺度结构和周期性边界条件的一致性。

3.如权利要求2所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,初始纳米结构模型的总体积使用如下公式进行表示:

4.如权利要求3所述的纳米结构导向的自清洁辐射制冷材料制备方法,其特征在于,步骤2具体包括:对于每个尺度中被嵌入的功能团,初始化其第i个经典粒子的位置为ri(0),速度为vi(0);初始化其第i个量子粒子的波函数为ψi(r,0);初始化其第i个宏观粒子的位置为ri(0),速度为vi(0);在每个时间步,利用经典粒子运动方程更新经典粒子的位移和速度,通过解时间依赖性薛定谔方程来更新量子粒子的位置和速度,利用宏观粒子运动方程更新宏观粒子的位移和速度;计算相互作用势能;在每个时间...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑益华徐梦雪谢松伯李家丞莫秋凤
申请(专利权)人:广西科学院
类型:发明
国别省市:

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