本文選題：溶膠-凝膠法　切入點：氨解法　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展,關(guān)于能源和資源的問題己逐漸引起人們的關(guān)注。為了適應(yīng)新的環(huán)境和解決面臨的新問題,研制新型節(jié)能無機材料的工作逐步展開。本論文制備和研究了兩大系列金屬氧氮化合物:鐵/氮摻雜鈦酸鎂和錳/氮摻雜鋁酸鋅。實驗采用溶膠-凝膠法和氨解法進行了樣品的制備。性能測試主要采用同步熱分析儀(TG-DSC)、X射線衍射分析儀(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)、高分辨掃描電鏡(FE-SEM)、色度儀(Lab)、高分辨投射電子顯微鏡(TEM/HR-TEM)、X射線光電子能譜分析儀(XPS)、近紅外反射測試(UV-vis-NIR)、箱體模擬測試以及熱像儀等分析手段和測試方法對樣品的制備過程、晶體結(jié)構(gòu)、粒徑分布和尺寸、表面形貌、顏色特征、元素種類、反射性能、熱性能以及節(jié)能性能等進行了詳細的研究、分析和評估。結(jié)果表明:(1)鐵/氮摻雜鈦酸鎂粒子形成的最佳煅燒溫度為800℃;鐵/氮摻雜并不會改變鈦酸鎂主材的六方晶體結(jié)構(gòu)(R3);合成的粉末顆粒呈球形,粒徑分布基本均勻,尺寸為200-400nm之間;(2)錳/氮摻雜鋁酸鋅粒子形成的最佳煅燒溫度為700℃;錳/氮摻雜也沒有改變鋁酸鋅主材的立方晶體結(jié)構(gòu)(Fd-3m(227));合成的粉末顆粒呈球形,粒徑分布基本均勻,尺寸為80-100nm之間;(3)在800nm-2500nm波段范圍內(nèi),鐵/氮摻雜鈦酸鎂粉末樣品的反射率和太陽反射率分別在93%-65%之間和88.58%-53.51%之間,而相應(yīng)涂層的反射率和太陽反射率分別在96%-37%之間和74.93%-44.94%之間;粉末樣品的吸收限值向長波段移動,即從494nm增大至557nm;能隙值隨著鐵含量的增加而減小,即從2.11ev減小至1.89ev;箱體內(nèi)部溫度測試結(jié)果表明不同組分間的溫度差為2.3-3.2℃之間;不同組分的涂層內(nèi)層的溫度差為2.4-8.6℃之間;熱像分析結(jié)果表明:紅外燈照射下,涂層表面溫度變化是升溫的過程,一段時間后會出現(xiàn)明顯的溫度差異。(4)在800nm-2500nm波段范圍內(nèi),錳/氮摻雜鋁酸鋅粉末樣品的反射率和太陽反射率分別在94%-20%之間和90.85%-30.62%之間,而相應(yīng)涂層的反射率和太陽反射率分別在87%-15%之間和60.99%-11.56%之間;粉末樣品的吸收限值向長波段移動,即從370nm增大至665nm;能隙值隨著錳含量的增加而減小,即從3.33ev減小至2.90ev;箱體內(nèi)部溫度測試結(jié)果表明不同組分間的溫度差為1.4-6.7℃之間;錳/氮摻雜鋁酸鋅(x=0.3)涂層內(nèi)層穩(wěn)定后溫度為58.2℃,而對比例穩(wěn)定后溫度為63.9℃,兩者相差5.7℃;熱像分析結(jié)果表明:紅外燈照射下,涂層表面溫度變化是升溫的過程;其中錳/氮摻雜鋁酸鋅(x=0.3)涂層的表面溫度達到40.28℃時,對比例表面溫度已經(jīng)達到49.46℃,兩者相差9.18℃。(5)按照發(fā)電廠每兆瓦電能會排放563 kg C02,17 gNOx和14gSOx可以換算得到:節(jié)約的電能以及減少溫室氣體及有害氣體的量,最終來評估材料的節(jié)能性質(zhì)。鐵/氮摻雜鈦酸鎂(x=0.3)涂層一年可以節(jié)約的電能為2.45GWh,可以減少1379.35噸CO2、41.65噸NOx、34.30噸SOx的排放;錳/氮摻雜鋁酸鋅(x=0.3)涂層一年可以節(jié)約的電能為24.61GWh,可以減少1.39×104噸CO2、418.45噸NOx、344.60噸SOx的排放。箱體模擬測試說明制備得到的樣品可以用于涂層中,且具有明顯的節(jié)能效果。本文制備得到的粉末樣品在熱反射領(lǐng)域具有一定的研究價值,也為尋求節(jié)能方案提供了新的思路。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O611.4

【參考文獻】

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本文編號：1606022