研究目的
研究基于二氧化钒(VO2)的薄膜和纳米颗粒复合材料的热致变色特性，用于节能玻璃应用。
研究成果
该综述得出结论：基于VO?的材料（尤其是掺杂和纳米结构化的材料）在节能玻璃领域展现出良好的热致变色性能。?；ば酝坎憧商嵘淠途眯?，纳米粒子复合材料能改善光学性能。未来研究应聚焦于优化这些材料以实现建筑领域的实际应用。
研究不足
技术限制包括纯VO2的高相变温度、有限的光透射率，以及材料热力学不稳定性导致的氧化问题。应用限制则涉及大规模制造兼容性需求及环境条件下的耐久性要求。
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用于节能玻璃的基于热致变色氧化物的薄膜和纳米颗粒复合材料
DOI：10.3390/buildings7010003
期刊：Buildings
出版年份：2016
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
当今材料科学与技术的进步能够打造出能效更高、室内环境更优的建筑。特别需要关注窗户和玻璃幕墙（统称"玻璃透光材料"）——当前实践往往导致因能量过度流入或流出而产生巨大能耗，这些能量失衡又需通过高耗能的制冷或制热来平衡。本文综述了热致变色材料的最新进展，即光学特性随温度显著变化的材质。我们重点讨论可镀于玻璃表面的氧化物基薄膜涂层（薄膜）与纳米粒子复合材料，这类材料能在保持可见光性能基本不变的前提下调控太阳能通量。另一种实施方案是采用含热致变色（TC）纳米粒子的层压材料。这些薄膜与纳米复合材料以二氧化钒（VO?）为核心，在接近室温的狭窄温域内其特性会发生改变：高温时反射或吸收红外线，低温时则反射/吸收率大幅降低。综述聚焦这些薄膜与纳米复合材料的最新技术水平，尤其关注全球实验室的最新研究成果。具体而言，首先通过探讨环境挑战及其与TC玻璃的关系展开背景铺垫；随后阐述VO?的关键特性（包括薄膜形态与纳米粒子形态）；接着分析这些薄膜与粒子的制造前景。我们指出纯VO?的性能可能不完全满足建筑需求，并详述如何通过添加剂、减反射层、纳米结构化及?；ば愿膊憷刺嵘阅苡肽途眯裕佣筎C玻璃在建筑应用中极具价值。最后简要介绍TC光散射领域的最新进展并总结结论。
作者：
Claes G. Granqvist，Gunnar A. Niklasson
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