[发明专利]含纳米硫化铜铝的孤立膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能隔热材料，具体涉及含纳米硫化铜铝的孤立膜及制备方法。

背景技术

太阳能隔热材料主要有热反射玻璃和低辐射玻璃，其具有有效地隔离近红外光线，同时具有高的可见光透过性能。热反射玻璃是在玻璃表面形成金属或金属氧化物薄膜，其对近红外太阳光的高反射达到隔热目的，但对可见光的高反射易造成光污染。低辐射玻璃是在玻璃表面沉积电介质层、阻挡层和纳米金属层等，通过高反室内热物体所辐射的中远红外线来达到隔热的效果，如公开号为CN102092960的发明专利申请，则是介质层-阻挡层-银层-过渡层-阻挡层-介质层-玻璃；多层沉积昂贵的大型设备，制造工艺复杂，制造成本高。公告号为CN100588737C的发明专利，则公开了用硫化铜铝为靶材，与硅片或玻璃为衬底，通过脉冲激光沉积，得到含铜硫的透明薄膜，但硫化铜铝是通过铜、铝、硫单质或硫化铜、铝以固相反应后烧结得到，反应不均匀，硫化铜铝又需硅片或玻璃为衬底，不能独立成膜。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种性能稳定、具有强近红外吸收特性的含纳米硫化铜铝的孤立膜；

本发明还公开了含纳米硫化铜铝的孤立膜的制备方法，该制备方法具有设备简单，生产成本较低、操作方便、合成效率高的优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：含纳米硫化铜铝的孤立膜，该含纳米硫化铜铝的孤立膜的红外吸收主料为颗粒度不大于100纳米的纳米硫化铜铝(CuAlS₂)，该含纳米硫化铜铝的孤立膜基材为SiO₂-有机基团凝胶，所述纳米硫化铜铝先分散于十六烷甲基溴化铵溶液，再与聚乙烯醇粘稠液形成纳米硫化铜铝粘稠液，所述SiO₂-有机基团凝胶由硅醇盐甲基三乙氧基硅烷(MTES)与γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)，按摩尔比4～19∶1的比例，在乙醇和稀盐酸作用下水解后聚合而成，所述纳米硫化铜铝粘稠液与SiO₂-有机基团凝胶混合，均匀涂覆于涤纶膜衬底，干燥、分离得到。

含纳米硫化铜铝的孤立膜的制备方法，其步骤如下：

a、将硝酸铜和硝酸铝浓度都为0.1摩尔/升、pH值为6～8的硝酸铜/硝酸铝混合液装入超声雾化装置的喷雾容器中，将浓度为0.2摩尔/升、pH值为6～8的硫化钠溶液装入超声雾化装置的反应桶中，所述硝酸铜/硝酸铝混合液与所述硫化钠溶液的体积比为1∶2，所述反应桶中硫化钠溶液的表面积为大于15平方厘米，在超声功率为20W，频率为50KHz，超声喷雾头内液体流速为100毫升/小时下，将所述硝酸铜/硝酸铝混合溶液喷雾雾化至所述硫化钠溶液中，在搅拌速率为60转/分钟下进行搅拌接触反应，反应完毕静置陈化10小时，得到反应溶液；喷雾雾化法铜、铝与硫反应较充分，反应效率较高，反应桶的液体表面积较大反应较快，反应更充分；

b、将反应溶液过滤，得到固体物料，先用固体物料3倍体积的去离子水清洗固体物料3分钟，再用固体物料4倍体积的无水酒精清洗固体物料3分钟，将清洗后的固体物料放入烘箱，在干燥温度为80℃下干燥5小时，得到干燥物料；

c、在每克干燥物料中加入20毫升无水酒精，用陶瓷球湿磨2h，湿磨后固液分离，固体放入烘箱，在干燥温度为90℃下干燥5小时，干燥完毕，物料先用Φ25mm的氧化锆球干磨2h，再用Φ5mm的氧化锆球干磨1h，得到粒度不大于100纳米的纳米硫化铜铝粉体；

d、按纳米硫化铜铝粉体与十六烷甲基溴化铵的质量比1∶2的比例，将纳米硫化铜铝粉体倒入质量百分浓度30％的十六烷甲基溴化铵溶液中，搅拌均匀，再按纳米硫化铜铝粉体与聚乙烯醇的质量比1∶10的比例，加入质量百分浓度30％的聚乙烯醇粘稠液，在90℃温度下搅拌7小时，得到纳米硫化铜铝粘稠液待用；