[发明专利]一种二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料及其制备方法

说明书

本发明涉及辐射制冷领域，公开了一种二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料及其制备方法。该方法包括：将亚磷酸镁粉体加入硅酸钠溶液中，混匀，得到混合液；在搅拌状态下调节混合液的pH至8.0‑9.0，进行水解反应，过滤，洗涤，干燥，得到二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料。本发明以在中红外波段发射率较高的亚磷酸镁粉体为主要原料，将适量粉体加入浓度一定的硅酸钠溶液中进行充分搅拌分散，然后调节溶液的pH值使硅酸钠水解，水解产生的二氧化硅不断包覆在亚磷酸镁粉体的表面形成包覆层，反应完毕后进行水洗烘干，获得了最终的包覆产物。本发明不但对原料形成了保护层，而且同时提高了原料的红外发射率，有利于提高材料的辐射制冷性能。

技术领域

本发明涉及辐射制冷材料领域，特别涉及一种二氧化硅包覆亚磷酸镁及其制备方法。

背景技术

作为一种新型的制冷方式，辐射制冷因其高效清洁的特点而有望被运用于城市建筑和户外设施等的制冷降温。辐射制冷要求材料具备较高的太阳光谱反射率和在大气窗口的红外发射率，这样物体的热量才能源源不断地被传递到外太空。根据目前的文献报道，实现辐射制冷的材料主要包括光子晶体辐射制冷器件（Raman A.P., Anoma M.A., Zhu L.,et al. Passive radiative cooling below ambient air temperature under directsunlight[J]. Nature, 2014, 515(7528): 540-544），多层材料叠加涂层（Bao H., YanC., Wang B., et al. Double-layer nanoparticle-based coatings for efficientterrestrial radiative cooling[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells,2017, 168: 78-84），多孔结构材料（Mandal J., Fu Y., Overvig A.C., et al.Hierarchically porous polymer coatings for highly efficient passive daytimeradiative cooling[J]. Science, 2018, 362(6412): 315-319）等，但是这些主流设计存在着明显的不足，如光子晶体器件造价昂贵，难以大面积生产应用；多层材料叠加涂层需要对涂层的厚度精确控制，不易成型。亚磷酸镁属于一种成分单一的无机辐射制冷材料，可作为涂料中的颜填料而被制备成性能出色的辐射制冷涂层，成型简易，成本低廉。然而由于亚磷酸镁化学稳定性不高，容易被酸腐蚀而出现性能上的下降，而且性能上仍然存在改进的空间。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料及其制备方法。

本发明的目的在于提供一种二氧化硅包覆亚磷酸镁的制备方法，以提高亚磷酸镁的化学稳定性，并且进一步提高其辐射制冷性能。

本发明首次采用包覆的方法将二氧化硅包覆在亚磷酸镁的表面，在保护粉体的同时提高了材料的发射率，进一步提高了亚磷酸镁的辐射制冷性能。

本发明提供的二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料成分单一，性能良好，可作为涂层而被广泛应用于实际情况，具有实用性强，成本低的特点。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明以在中红外波段发射率较高的亚磷酸镁粉体为主要原料，将适量粉体加入浓度一定的硅酸钠溶液中进行充分搅拌分散，然后调节溶液的pH值使硅酸钠水解，水解产生的二氧化硅不断包覆在亚磷酸镁粉体的表面形成包覆层，反应完毕后进行水洗烘干，获得了最终的包覆产物。

本发明提供的一种二氧化硅包覆亚磷酸镁辐射制冷材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将亚磷酸镁粉体加入硅酸钠溶液中，搅拌均匀，得到混合液；