80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  熱致變色VO₂因其獨(dú)特的光學(xué)調(diào)控特性在智能窗領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而，如何在戶外環(huán)境中獲得兼具長(zhǎng)期穩(wěn)定性和光學(xué)可調(diào)性的VO₂窗口仍具挑戰(zhàn)。本研究提出一種多功能VO₂復(fù)合薄膜，其結(jié)構(gòu)包含熱致變色VO₂/聚合物層（VO₂顆粒分散于脲基聚二甲基硅氧烷（uPDMS）基質(zhì)）和表層光滑液體注入多孔表面（SLIPS）（硅油填充多孔結(jié)構(gòu)）。通過(guò)將VO₂顆粒包埋于脲基聚二甲基硅氧烷網(wǎng)絡(luò)，確保了熱致變色穩(wěn)定性。脲基中豐富的氫鍵與高遷移率的聚二甲基硅氧烷鏈協(xié)同作用賦予材料自修復(fù)性能，而表層SLIPS結(jié)構(gòu)則提供自清潔功能。結(jié)果表明，該雙層復(fù)合薄膜具有優(yōu)異的太陽(yáng)光調(diào)節(jié)能力（ΔT_sol=20.25%）、良好的可見光透射率（T_lum,c=47.78%）、顯著的自清潔性能（RA=8.9°）以及突出的自修復(fù)能力（愈合率=88.48%）。本研究為制備穩(wěn)定智能節(jié)能窗膜提供了可靠策略。

  近年來(lái)，社會(huì)加速發(fā)展導(dǎo)致全球能源消耗升級(jí)，加劇了溫室效應(yīng)，引發(fā)了廣泛的熱危機(jī)。為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，迫切需要節(jié)能減排技術(shù)。其中，響應(yīng)性光調(diào)制是節(jié)能減排最有效的方式。其中，基于二氧化釩（VO₂）的熱致變色材料因其獨(dú)特的光學(xué)可調(diào)性能和較低的能源需求而受到廣泛關(guān)注。VO₂材料在68°C左右發(fā)生由單斜晶相（M相）向四方晶相（R相）的相變，這一轉(zhuǎn)變伴隨著近紅外光（NIR）透射率和電阻的顯著變化，而對(duì)可見光的透射率幾乎沒(méi)有影響[16-19]。這一特性使VO₂涂層能夠在保持室內(nèi)采光的同時(shí)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能熱負(fù)荷，被認(rèn)為是下一代智能調(diào)光玻璃的理想材料。

  盡管VO₂薄膜在光熱調(diào)控領(lǐng)域前景廣闊，其實(shí)際應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)。VO₂顆粒環(huán)境穩(wěn)定性較差，在高濕、紫外輻照或機(jī)械應(yīng)力條件下易發(fā)生性能衰減，嚴(yán)重影響使用壽命。現(xiàn)有VO₂基智能窗材料普遍存在抗污性能不足，易受潮氣與灰塵吸附導(dǎo)致透光率下降、溫控性能衰退及美觀度降低。此外，窗體表面VO₂材料難免遭受環(huán)境劃傷或磨損，進(jìn)一步加速性能劣化。在這項(xiàng)工作中，為突破上述技術(shù)瓶頸并拓展VO₂在智能窗中的應(yīng)用維度，本研究創(chuàng)新性構(gòu)建雙層VO₂復(fù)合薄膜架構(gòu)：通過(guò)脲基聚二甲基硅氧烷共聚物（uPDMS）基質(zhì)中脲基中的動(dòng)態(tài)氫鍵的可逆特性賦予材料自修復(fù)能力，結(jié)合熱致變色VO₂粉體的光熱調(diào)控功能，并在表層構(gòu)筑光滑液體注入多孔表面（SLIPS）形成自清潔屏障，成功制備出兼具自修復(fù)與自清潔特性的熱致變色VO₂復(fù)合薄膜（圖1）。該研究為開發(fā)長(zhǎng)效自適應(yīng)熱致變色材料建立了新范式，為智能窗應(yīng)用帶來(lái)變革性潛力。

圖1 VO₂作為智能窗戶功能層的工作機(jī)制示意圖

圖2 VO₂納米顆粒的晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)和相變特性。（a）合成的VO₂納米顆粒的XRD圖譜，與標(biāo)準(zhǔn)卡（JCPDS No. 43-1051）相匹配。（b）獲得的VO₂納米顆粒的DSC曲線。（c）獲得的VO₂納米顆粒的SEM圖像。（d）獲得的VO₂納米顆粒的TEM圖像。插圖顯示了相應(yīng)的晶格分辨HRTEM圖像。

圖3（a）在20°C（實(shí)線）和90°C（虛線）下具有不同VO₂含量的VO₂/uPDMS復(fù)合薄膜的UV-Vis-NIR透射光譜。（b）不同VO₂含量的VO₂/uPDMS復(fù)合薄膜的T_lum,c（20°C）、ΔT_NIR和ΔT_sol。（c）不同VO₂含量的VO₂/uPDMS復(fù)合薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率、80°C固化1 h后的斷裂伸長(zhǎng)率以及愈合效率。（d）劃痕愈合前后V4復(fù)合膜的顯微圖像。插圖顯示了相應(yīng)的照片（尺寸：20 × 20 mm）。（e）V4復(fù)合膜的可見透射光譜（紅色）、愈合后（藍(lán)色）和愈合后（綠色）。

圖4（a）VO₂復(fù)合膜V4/S1示意圖。插圖顯示了注油前后薄膜的表面顯微照片。（b）填充1000 cst dso（S1）、1000 cst hso（S2）和1000 cst aso（S3）的薄膜的滾動(dòng)角度柱狀圖。插圖顯示了滾動(dòng)角度的相應(yīng)圖像。（c）填充10 cst dso（S4）、50 cst dso（S5）、100 cst dso（S6）、1000 cst dso（S1）和5000 cst dso（S7）的薄膜的滾動(dòng)角度折線圖。插圖顯示相應(yīng)的滾動(dòng)角度圖像。（d）VO₂復(fù)合膜V4/S1雙層膜填充1000 cst dso后的防污應(yīng)用照片。

圖5（a）V4和V4/S1復(fù)合膜在20°C（實(shí)線）和90°C（虛線）下的透射光譜。（b）在20°C（實(shí)線）和90°C（虛線）紫外線照射72 h前后V4/S1雙層膜的透射光譜。（c）在大型玻璃基板（200 × 200 mm）上制備V4/S1雙層膜。（d）本研究和最近報(bào)道的多功能VO₂基熱致變色薄膜的Tl_um,c和ΔT_sol值：Cr₂O₃/VO₂/SiO₂、VO₂/PDMS、VO₂/SiO₂/TiO₂、具有亞胺鍵的VO₂復(fù)合膜、TiO₂（R）/VO₂（M）/TiO₂（A）、VO₂/Al?Si、具有FOS的飛蛾眼VO₂和SiO₂/TiO₂/VO₂復(fù)合膜。

  綜上所述，本研究通過(guò)簡(jiǎn)單直接的方法制備了具有熱致變色、自修復(fù)與自清潔三重功能的VO₂基智能窗用雙層薄膜。以脲基聚二甲基硅氧烷共聚物（uPDMS）為基質(zhì)材料，其優(yōu)異的疏水特性保障了VO₂結(jié)構(gòu)光學(xué)可調(diào)性的穩(wěn)定性，聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)豐富的氫鍵與長(zhǎng)鏈運(yùn)動(dòng)性賦予復(fù)合材料表面自修復(fù)能力。此外，在VO₂/uPDMS涂層表面構(gòu)筑的光滑液體注入多孔表面（SLIPS）結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自清潔功能，污染物可自動(dòng)脫落以維持表面潔凈度，使材料能在戶外長(zhǎng)期有效實(shí)現(xiàn)光熱調(diào)控。該多功能雙層VO₂復(fù)合膜的設(shè)計(jì)策略為智能節(jié)能窗體開發(fā)提供了新思路。然而，當(dāng)前VO₂/uPDMS/SLIPS體系在可見光范圍內(nèi)的調(diào)控能力仍有不足，未來(lái)可通過(guò)與聚N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）等熱響應(yīng)聚合物復(fù)合增強(qiáng)可見光調(diào)節(jié)性能，進(jìn)一步拓展其應(yīng)用潛力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.5c05493