ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ĐẾN HÌNH THÁI  VÀ ĐẶC TÍNH CHE CHẮN BỨC XẠ CẬN HỒNG NGOẠI CỦA CÁC HẠT NANO CsxWO3 ĐƯỢC TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT

Lưu Tuấn Anh; Trần Phúc Hoàng; Nguyễn Thị Minh Nguyệt

doi:10.34238/tnu-jst.12404

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT ĐẾN HÌNH THÁI VÀ ĐẶC TÍNH CHE CHẮN BỨC XẠ CẬN HỒNG NGOẠI CỦA CÁC HẠT NANO CsxWO3 ĐƯỢC TỔNG HỢP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỦY NHIỆT

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 27/03/25 Ngày hoàn thiện: 13/05/25 Ngày đăng: 13/05/25

Các tác giả

1. Lưu Tuấn Anh , Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUT)
2. Trần Phúc Hoàng, Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUT)
3. Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

Cesium tungsten bronze (Cs_xWO₃) là vật liệu có khả năng hấp thụ mạnh các bức xạ cận hồng ngoại và có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng. Trong nghiên cứu này, vật liệu Cs_xWO₃ được tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt, sử dụng polyvinylpyrrolidone với vai trò là chất hoạt động bề mặt định hướng cấu trúc và kiểm soát hình thái hạt Cs_xWO₃. Sự thay đổi hàm lượng polyvinylpyrrolidone trong phản ứng đã dẫn đến sự khác biệt về hình thái cấu trúc và đặc tính hấp thụ bức xạ cận hồng ngoại của vật liệu. Khi tăng hàm lượng PVP, các hạt Cs_xWO₃ có kích thước giảm dần, hình thái hạt chuyển dần sang dạng thanh, sự kết tụ hạt giảm và khả năng hấp thụ bức xạ cận hồng ngoại được tăng cường. Do đó, chất hoạt động bề mặt polyvinylpyrrolidone đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát kích thước và hình thái cấu trúc của hạt Cs_xWO₃, góp phần cải thiện độ kết tinh và khả năng hấp thụ bức xạ cận hồng ngoại của vật liệu.

Từ khóa

CsxWO3; Bức xạ cận hồng ngoại; Polyvinylpyrrolidone; Thủy nhiệt; Chất hoạt động bề mặt

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] X. Wu, J. Wang, G. Zhang, K. Katsumata, K. Yanagisawa, T. Sato, and S. Yin, “Series of MxWO3/ZnO (M = K, Rb, NH4) nanocomposites: Combination of energy saving and environmental decontamination functions,” Applied Catalysis B: Environmental, vol. 201, pp. 128–136, 2017.

[2] E. Cuce, S. B. Riffat, and C.-H. Young, “Thermal insulation, power generation, lighting and energy saving performance of heat insulation solar glass as a curtain wall application in Taiwan: A comparative experimental study,” Energy Conversion and Management, vol. 96, pp. 31–38, 2015.

[3] S. Hoffmann, E. S. Lee, and C. Clavero, “Examination of the technical potential of near-infrared switching thermochromic windows for commercial building applications,” Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 123, pp. 65–80, 2014.

[4] C.-J. Chen and D.-H. Chen, “Preparation and near-infrared photothermal conversion property of cesium tungsten oxide nanoparticles,” Nanoscale Research Letters, vol. 8, no. 1, pp. 1-8, 2013.‌

[5] H. Takeda, H. Kuno, and K. Adachi, “Solar Control Dispersions and Coatings With Rare-Earth Hexaboride Nanoparticles,” Journal of the American Ceramic Society, vol. 91, no. 9, pp. 2897–2902, 2008.

[6] L. Chao, L. Bao, W. Wei, and O. Tegus, “A review of recent advances in synthesis, characterization and NIR shielding property of nanocrystalline rare-earth hexaborides and tungsten bronzes,” Solar Energy, vol. 190, pp. 10–27, 2019.

[7] B. Shen, Y. Wang, L. Lu, and H. Yang, “Synthesis and characterization of Sb-doped SnO2 with high near-infrared shielding property for energy-efficient windows by a facile dual-titration co-precipitation method,” Ceramics International, vol. 46, no. 11, pp. 18518–18525, 2020.

[8] M. Kanehara, H. Koike, T. Yoshinaga, and T. Teranishi, “Indium Tin Oxide Nanoparticles with Compositionally Tunable Surface Plasmon Resonance Frequencies in the Near-IR Region,” Journal of the American Chemical Society, vol. 131, no. 49, pp. 17736–17737, 2009.

[9] K. Adachi and T. Asahi, “Activation of plasmons and polarons in solar control cesium tungsten bronze and reduced tungsten oxide nanoparticles,” Journal of materials research/Pratt’s guide to venture capital sources, vol. 27, no. 6, pp. 965–970, 2012.

[10] L. Huang, H. Tang, Y. Bai, Y. Pu, L. Li, and J. Cheng, “Preparation of Monodispersed Cs_0.33WO₃ Nanocrystals by Mist Chemical Vapor Deposition for Near-Infrared Shielding Application,” Nanomaterials, vol. 10, no. 11, pp. 2295-2303, 2020.

[11] S. Nakakura, “Synthesis of Cesium Tungsten Bronze Nanoparticles by Spray Pyrolysis and Their Optical Properties,” PhD. Thesis, Hiroshima University, 2020.

[12] T. Hirano, S. Nakakura, F. G. Rinaldi, E. Tanabe, W.-N. Wang, and T. Ogi, “Synthesis of highly crystalline hexagonal cesium tungsten bronze nanoparticles by flame-assisted spray pyrolysis,” Advanced Powder Technology, vol. 29, no. 10, pp. 2512–2520, 2018.‌

[13] Y. Yao, L. Zhang, Z. Chen, C. Cao, Y. Gao, and H. Luo, “Synthesis of Cs_xWO₃ nanoparticles and their NIR shielding properties,” Ceramics International, vol. 44, no. 12, pp. 13469–13475, 2018.

[14] S. Ran, J. Liu, F. Shi, C. Fan, J. Yang, B. Chen, and S.-H. Liu, “Microstructure regulation of Cs_xWO₃ nanoparticles by organic acid for improved transparent thermal insulation performance,” Materials Research Bulletin, vol. 109, pp. 273–280, 2018.

[15] J.-X. Liu, F. Shi, X.-L. Dong, S.-H. Liu, C.-Y Fan, S. Yin, and T. Sato, “Morphology and phase controlled synthesis of CsxWO3 powders by solvothermal method and their optical properties,” Powder Technology, vol. 270, pp. 329–336, 2014.

[16] C. Guo, S. Yin, M. Yan, and T. Sato, “Facile synthesis of homogeneous CsxWO3 nanorods with excellent low-emissivity and NIR shielding property by a water controlled-release process,” Journal of Materials Chemistry, vol. 21, no. 13, pp. 5099–5099, 2011.

[17] T. Eyassu, T.-J. Hsaio, and C.-T. Lin, “Facile solvothermal synthesis of NIR absorbing Cs_xWO₃nanorods by benzyl alcohol route,” Materials Research Express, vol. 2, no. 1, pp. 015016–015016, 2015.

[18] N. L. N. Broge, F. Søndergaard-Pedersen, M. Roelsgaard, X. Hassing-Hansen, and B. B. Iversen, “Mapping the redox chemistry of common solvents in solvothermal synthesis through in situ X-ray diffraction,” Nanoscale, vol. 12, no. 15, pp. 8511–8518, 2020.

[19] Q. Li, S. Deng, D. Li, J. Yang, H. Jin, and J. Li, “Tungsten bronze Cs_xWO₃nanopowders doped by Ti to enhance transparent thermal insulation ability for energy saving,” Journal of Alloys and Compounds, vol. 944, pp. 169164-169182, 2023.

[20] L. Chao, C. Sun, J. Li, M. Sun, J. Liu, and Y. Ma, “Influence of size and shape on optical properties of cesium tungsten bronze: An experimental and theoretical approach,” Ceramics International, vol. 48, no. 5, pp. 6436–6442, 2021.

[21] H. U. Khan, M. Tariq, M. Shah, S. Ullah, A. R. Ahsan, A. Rahim, J. Iqbal, R. Pasricha and I. Ismail, “Designing and development of polyvinylpyrrolidone-tungsten trioxide (PVP-WO₃) nanocomposite conducting film for highly sensitive, stable, and room temperature humidity sensing,” Materials Science in Semiconductor Processing, vol. 134, pp. 106053-106064, 2021.

[22] V. O. Sokolov, V. G. Plotnichenko, V. V. Koltashev, and E. M. Dianov, “On the structure of tungstate–tellurite glasses,” Journal of Non-Crystalline Solids, vol. 352, no. 52–54, pp. 5618–5632, 2006.

[23] Y. Wang, Z. Yan, M. Zhang, Z. Zhang, T. Li, M. Chen, and W. Dong, “Flexible core–shell Cs_xWO₃-based films with high UV/NIR filtration efficiency and stability,” Nanoscale Advances, vol. 3, no. 11, pp. 3177–3183, 2021.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12404

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ