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

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。