一维纳米材料Cs_(0.2)WO_(3)和W18O_(49)长度与红外吸收关联性的Mie散射理论推导及实验验证

摘要

研究表明二元、三元钨基氧化物的红外吸收性能具有尺寸和形貌依赖性,但还没有普适性的物理学机理及计算方法。本工作基于Mie散射理论,推导了一维材料的长度与光吸收性能之间的关系,通过理论推导计算和实验验证,探究了纳米钨基氧化物的红外吸收性能与颗粒长度的关联性。首先,基于Mie散射理论的推演和计算,揭示了增加纳米Cs_(0.2)WO_(3)和W18O_(49)材料长度可适度提高其近红外吸收性能的规律。其次,测试了合成的不同长度Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒和W18O_(49)纳米线的红外吸收性能,结果与理论计算及模拟相吻合。其中在2 500~20 000 nm波长范围内Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒和W18O_(49)纳米线随长度的变化趋势不同,Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒的红外吸收性能随长度的增加而增加,而W18O_(49)纳米线的红外吸收性能随长度的增加而减弱。Cs_(0.2)WO_(3)纳米棒和W180O9纳米线的光热效应均随长度的增加而增加,增幅分别达18.5%和12.7%,再次验证了长度效应。