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木基纖維素柔性復(fù)合材料打造新一代光致變色智能窗
文章來(lái)源:新能源網(wǎng)     更新時(shí)間:2025-10-13 15:38:11
1.研究背景
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全球建筑能耗在2023年占比超過(guò)30%,其中大部分消耗用于采光、取暖與制冷。傳統(tǒng)玻璃窗雖然透光性強(qiáng),卻難以有效阻擋紫外線,同時(shí)在強(qiáng)光環(huán)境下容易導(dǎo)致眩光,并加劇建筑能耗。因此,如何開(kāi)發(fā)兼具節(jié)能、舒適與安全性的智能窗材料,成為綠色建筑領(lǐng)域的重要研究方向。木材作為一種天然可再生材料,因其獨(dú)特的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)和良好的可功能化特性,被廣泛探索用于制備透明材料和智能窗。然而,現(xiàn)有熱致變色與光致變色木基復(fù)合材料在穩(wěn)定性、光學(xué)調(diào)控能力及多功能集成方面仍存在局限。為此,本研究通過(guò)分子尺度的纖維素結(jié)構(gòu)工程,結(jié)合稀土離子配位與多層復(fù)合策略,制備出兼具光致變色、熒光發(fā)光、紫外屏蔽、熱隔離與防偽性能的木基纖維素柔性復(fù)合薄膜,為智能窗提供了全新解決方案。

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2.本文要點(diǎn)

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1. 分子工程與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)TEMPO氧化改性在纖維素骨架上引入羧基,結(jié)合Eu³?配位構(gòu)建穩(wěn)定的熒光木基復(fù)合薄膜,并通過(guò)熱壓、真空浸漬及表面光致變色涂層實(shí)現(xiàn)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。
2. 多功能集成表現(xiàn)。所得光致變色透明熒光木膜(PT-FWF)具備88%高透光率、>90%紫外屏蔽率及約5.5℃熱隔離性能,能夠在強(qiáng)光下快速變色(透光率可在88%與5%間切換),并展現(xiàn)出區(qū)域化圖案的防偽能力。
3. 智能窗應(yīng)用前景。該材料在太陽(yáng)光或紫外光作用下實(shí)現(xiàn)可逆變色與熒光發(fā)光的雙重光響應(yīng),不僅優(yōu)化采光與節(jié)能,還可在信息存儲(chǔ)與防偽中發(fā)揮作用,展現(xiàn)出綠色智能建筑與信息安全的雙重價(jià)值。

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