超声辅助交替层状组装制备紫外/近红外双隔绝光学窗口材料

摘要

紫外/近红外双隔绝透明光学窗口材料，是一种符合现代人对生活质量要求的材料。它能有效的阻隔紫外光、近红外光，避免过量有害射线辐射对人体、物品带来的损害;阻断建筑物或运输工具内外温度交换，降低空调系统的负担，减少能耗;能够广泛应用于建筑材料、交通工具材料、节能环保等众多领域。目前，主要通过溅射技术、沉积技术、电子束镀膜技术等获得热反射金属镀膜玻璃、防晒隔热膜等光学窗口材料。但上述方法对设备要求高，制作成本高;产品透明性差，反射率高，金属镀膜易氧化等缺陷。因此，迫切需要发展制备紫外/近红外双隔绝光学窗口材料的新方法。
　　 交替层状组装技术是构筑聚合物超薄膜的一种重要方法，具有成膜方法简便，设备要求简单，成膜物质丰富以及不受基底的形状尺寸影响等优点。功能化纳米薄膜材料因其多样化功能设计和独特的性质，被广泛应用于建筑、交通、化妆品等行业。本论文中，我们发展了一种制备紫外/近红外双隔绝光学窗口材料的新技术——超声辅助交替层状组装技术，以聚乙烯亚胺/氧化铟锡纳米粒子为构筑基元，研究了超声波的引入对成膜结构、成膜质量和薄膜功能所产生的影响，并结合能量曲线分析证明其具有界面动态组装的特征。进而，我们将超声辅助交替层状组装与传统的旋涂自组装技术相结合，以功能性纳米材料氧化铟锡纳米粒子和氧化锌纳米粒子为构筑基元，构筑了紫外/近红外双隔绝光学窗口薄膜。实验结果表明，通过超声辅助交替层状组装技术制备的光学窗口材料对紫外光和近红外光具有良好的隔绝效果，其可见光透过率大于80％、紫外光隔绝效率接近80％、近红外光隔绝效果超过60％，从而为纳米节能薄膜的制备提供了一种新的思路和方法。

目录

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学位论文数据集

摘要

主要符号表

第一章 绪论

1．1 光学窗口材料

1．2 功能化纳米复合材料

1．3 交替层状自组装技术

1．3．1 交替层状自组装驱动力的推广

1．3．2 交替层状自组装方法的推广

1．3．3 交替层状自组装方法的商品化应用

1．4 本论文研究思路

1．5 特色与创新点

第二章 超声辅助交替层状组装

2．1 本章引言

2．2 实验部分

2．2．1 药品

2．2．2 仪器设备

2．2．3 基底的修饰

2．2．4 常规浸泡组装法制备PEI／ITO复合薄膜

2．2．5 超声辅助交替层状组装法制备PEI／ITO复合薄膜

2．2．6 常规浸泡组装薄膜向超声辅助交替层状组装薄膜转变

2．2．7 超声辅助交替层状组装薄膜向常规浸泡组装薄膜转变

2．2．8 紫外-可见风光光度计表征

2．2．9 扫描电子显微镜表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 常规浸泡组装法制备PEI／ITO复合薄膜的光学性质表征

2．3．2 超声辅助交替层状组装法制备PEI／ITO复合薄膜的光学性质表征

2．3．3 常规浸泡组装法制备PEI／ITO复合薄膜的结构表征

2．3．4 超声辅助交替层状组装法制备PEI／ITO复合薄膜的结构表征

2．3．5 常规浸泡组装薄膜向超声辅助交替层状组装薄膜转变实验

2．3．6 超声辅助交替层状组装薄膜向常规浸泡组装薄膜转变实验

2．3．7 理论依据

2．4 本章小结

第三章 交替层状自组装法制备光学窗口材料

3．1 本章引言

3．2 实验部分

3．2．1 药品

3．2．2 仪器设备

3．2．3 基底的清洗

3．2．4 旋涂组装制备PEI／ZnO复合薄膜

3．2．5 旋涂组装制备PEI／ITO复合薄膜

3．3 结果与讨论

3．3．1 旋涂组装法制备PEI／ZnO复合薄膜的表征

3．3．2 旋涂组装法制备PEI／ITO复合薄膜的表征

3．3．3 常规浸泡组装制备PEI／ITO复合薄膜的透明性测试

3．3．4 超声辅助交替层状组装制备PEI／ITO复合薄膜的透明性测试

3．3．5 超声辅助交替层状组装方法进行PEI和ITO-ZnO混合溶液交替组装

3．3．6 在PEI／ZnO薄膜表面超声辅助交替层状组装构筑PEI／ITO复合薄膜

3．3．7 光学窗口材料的构筑

3．4 本章小结

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者及导师简介

指导教师对硕士研究生的学位论文的学术评议书

评阅人对硕士研究生的学位论文的学术评议书

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