INFRARED-ABSORBING MATERIAL AND PREPARATION METHOD THEREOF, AND THERMAL INSULATION STRUCTURE COMPRISING SAME
WIPO Patent Application WO/
An infrared-absorbing material and preparation method thereof, and thermal insulation structure the infrared absorbent material comprises a tungsten bronze composite having a chemical formula as represented by M1
yWOz, wherein 0.6≤x≤0.8, 0.2≤y≤0.33, 0.8≤x+y<l, and 2<z≤3, M1 being Lithium (Li or Sodium (Na), M2 being Potassium (K), Rubidium (Rb), or Cesium (Cs), and the tungsten bronze composite consisting of cubic tungsten bronze (CTB) and hexagonal tungsten bronze (HTB).
Inventors:
CHEN, Yu-Chun (No.25, Ln. 28 Huaren St.,Zhongli Cit, Taoyuan County Taiwan 320, 320, CN)
YANG, Pei-Hsin (No.217, Huilai Huwei Townshi, Yunlin County Taiwan 632, 632, CN)
LIN, Chin-Ching (No.69, Pingdeng St. Central Distric, Taichung City Taiwan 400, 400, CN)
CHEN, Yi-Chen (No.1, Ln. 43 Dexin St., Nanzi Dist, Kaohsiung City Taiwan 811, 811, CN)
LIAO, Hung-Chou (No.29, Ln. 96 Xiushan Rd., Taoyuan Cit, Taoyuan County Taiwan 330, 330, CN)
CHIANG, Mei-Ching (7F.-2, No.216 Aikou 3rd St., Zhubei Cit, Hsinchu County Taiwan 302, 302, CN)
Application Number:
Publication Date:
01/29/2015
Filing Date:
07/18/2014
Export Citation:
INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE (No.195, Sec.4 Chung Hsing Rd.,Chutun, Hsinchu Taiwan, 31040, CN)
International Classes:
View Patent Images:
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Foreign References:
CNACNACNASU4232097
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (A0601, Huibin BuildingNo.8 Beichen Dong Street, Chaoyang District, Beijing 1, 100101, CN)
权利要求书
1.一种红外吸收材料， 包含：
钨青铜复合物， 具有化学式表示如下： , 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、及 2&z≤3 ,且 M1为锂 (Li)、或钠 (Na), M2为钾 (K)、铷 (Rb)、 或铯 (Cs), 其中， 所述鵠青铜复合物由立方晶相钨青铜以及六方晶相钨青铜所组 成。
2. 如权利要求 1所述的红外吸收材料，其中所述立方晶相钨青铜与所述六方 晶相钨青铜的比例介于 0.995摩尔％： 99.005摩尔％至 5.005摩尔％： 94.995摩尔％ 之间。
3. 如权利要求 1所述的红外吸收材料，其中所述鵠青铜复合物具有化学式表 示如下： NaxKyWOz, 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、 及 2&z≤3。
4. 如权利要求 1所述的红外吸收材料，其中所述鵠青铜复合物具有化学式表 示如下： NaxCsyWOz, 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、 及 2&z≤3。
5. 如权利要求 1所述的红外吸收材料，其中所述鵠青铜复合物具有的平均粒 径介于 20nm~200nm之间。
6—种红外吸收材料的制造方法， 包含：
提供含鵠前驱物；
提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐；
混合所述第一碱金属族金属盐、所述第二碱金属族金属盐、所述含鵠前驱物， 形成混合物； 以及
对所述混合物进行加热过程， 得到权利要求 1所述的红外吸收材料， 其中所 述加热过程包含第一加热阶段、 及第二加热阶段。
7. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述含鵠前驱物与所 述第一及第二碱金属族金属盐的重量比例介于 2及 6之间。
8. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法，其中所述第一碱金属族金 属盐与第二碱金属族金属盐的重量比例介于 0.5及 2之间。
9. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法，其中在所述含鵠前驱物与 所述第一及第二碱金属族金属盐混合前， 所述含鵠前驱物进一步溶于水中形成具 有含鵠前驱物的水溶液。
10. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中在所述含鵠前驱物 与所述第一及第二碱金属族金属盐混合前， 所述第一及第二碱金属族金属盐进一 步溶于水中形成具有第一及第二碱金属族金属盐的水溶液。
11. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第一加热阶段 的加热温度介于 90°C及 150°C之间。
12. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第一加热阶段 的加热时间介于 10小时及 24小时之间。
13. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第二加热阶段 的加热温度介于 151 °C及 200°C之间。
14. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第二加热阶段 的加热时间介于 10小时及 24小时之间。
15. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第一加热阶段 以及所述第二加热阶段的加热温度的差值大于或等于 20 °C。
16. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述含鵠前驱物包 含偏钨酸铵、 正钨酸铵、 仲钨酸铵、 碱金属族钨酸盐、 钨酸、 硅化钨、 硫化钨、 氯氧钨、 烷氧基钨、 六氯化钨、 四氯化钨、 溴化钨、 氟化钨、 碳化钨、 碳氧化钨、 或上述的组合。
17. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第一碱金属族 金属盐为锂金属盐、 钠金属盐、 或上述的组合。
18. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第一碱金属族 金属盐为硫酸锂、 碳酸锂、 氯化锂、 硫酸钠、 碳酸钠、 氯化钠、 或上述的组合。
19. 如权利要求 6所述的红外吸收材料的制造方法， 其中所述第二碱金属族 金属盐为钾金属盐、 铷金属盐、 铯金属盐、 或上述的组合。
20. 一种隔热结构， 包括：
第一基材； 以及
第一功能层， 配置于所述第一基板上， 其中所述第一功能层包含一红外吸收 材料， 其中所述红外吸收材料包含钨青铜复合物， 具有化学式表示如下： 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、及 2&z≤3 ,且 M1为锂 (Li)、 或钠 (Na), M2为钾 (K)、 铷 (Rb)、 或铯 (Cs), 其中， 所述钨青铜复合物由立方晶相 钨青铜以及六方晶相钨青铜所组成。
21. 如权利要求 20所述的隔热结构， 其中所述第一基材为玻璃基材、 或塑料 基材。
22. 如权利要求 20所述的隔热结构， 其中所述第一功能层还包含粘结剂， 且 所述红外吸收材料分散于所述粘结剂中。
23. 如权利要求 20所述的隔热结构， 还包括：
第二基材， 配置于所述第一功能层上。
24. 如权利要求 23所述的隔热结构， 还包括：
第三基材； 以及
支撑结构， 配置于所述第二基材及所述第三基材之间， 其中所述第二基材、 所述第三基材、 及所述支撑结构构成一空腔。
25. 如权利要求 24所述的隔热结构， 还包括：
第二功能层， 配置于所述第三基材之上； 以及
第四基材， 配置于所述第二功能层之上。
26. 如权利要求 24所述的隔热结构，其中所述第二功能层的材质与第一功能 层相同。
Description:
红外吸收材料、 其制造方法、 以及包含其的隔热结构 技术领域
本发明涉及一种红外吸收材料、 其制造方法、 以及包含其的隔热结构。
为了实现节能减碳的目的， 在现有技术中， 建筑物及汽车的玻璃上通常借着 贴上一层隔热材料来达成隔热节能的效果。而金属氧化物的物性，具有隔热效果， 已广泛做为阻隔红外线的材料。
因此， 开发更能阻隔红外线的透明隔热材料是时势所趋。
本发明提供一种红外吸收材料， 包含： 钨青铜复合物， 具有化学式表示如下： 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、及 2&z≤3 ,且 M1为锂 (Li)、 或钠 (Na), M2为钾 (K)、 铷 (Rb)、 或铯 (Cs)。 其中， 所述钨青铜复合物由立方晶相 4乌青铜 (cubic tungsten bronze ^ CTB)、 以及六方晶相 4乌青铜 (hexagonal tungsten bronze, HTB)所组成。 该红外吸收材料可应用于隔热结构， 符合高透光率、 及高 隔热性的要求。
本发明一实施例提供一种红外吸收材料的制造方法， 包含：提供含鵠前驱物； 提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金属盐； 混合该第一碱金属族金属盐、 该第二碱金属族金属盐、 该含鵠前驱物， 形成混合物； 以及， 对该混合物进行加 热过程， 得到上述红外吸收材料， 其中该加热过程包含第一加热阶段、 及第二加 热阶段。
本发明另一实施例提供一种隔热结构， 包括： 第一功能层、 以及第一基材。 其中， 该第一功能层包含上述红外吸收材料。
图 1为本发明一实施例所述的红外吸收材料的制造步骤流程图；
图 2为本发明一实施例所述的隔热结构 10的剖面结构示意图；
图 3为本发明另一实施例所述的隔热结构 10的剖面结构示意图； 图 4为本发明又一实施例所述的隔热结构 10的剖面结构示意图；
图 5为本发明某些实施例所述的隔热结构 10的剖面结构示意图；
图 6为实施例 1所述的钨青铜复合物的 X射线衍射图谱；
图 7为实施例 1以及比较实施例 1及 2所得产物的穿透光语；
图 8为实施例 1以及比较实施例 1及 2所得产物的吸收光语；
图 9为实施例 1、 2以及比较实施例 3及 5所得产物的穿透光语；
图 10为实施例 3所得产物的穿透光语。
10 隔热结构；
11 红外吸收材料；
12 第一功能层；
13 粘结剂；
14 第一基材；
16 第二基材；
18 支撑结构；
22 第三基材；
24 第二功能层；
26 第四基材；
100 红外吸收材料的制造方法；
101、 102、 103、 104 步骤。 具体实施方式
本发明一实施例提供一红外吸收材料， 包含鵠青铜复合物。 该钨青铜复合物 由立方晶相鵠青铜 (cubic tungsten bronze, CTB)以及六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronze、 HTB)所组成。
根据本发明一实施例，本发明提供一种红外吸收材料。该红外吸收材料包含： 钨青铜复合物， 具有化学式表示如下： 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、及 2&z≤3 ,且 M1为锂 (Li)、或钠 (Na), M2为钾 (K)、铷 (Rb)、或铯 (Cs)。 其中， 该钨青铜复合物由立方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronze、 CTB), 以及六方 晶相钩青铜 (hexagonal tungsten bronze、 HTB)所组成。 根据本发明一实施例， 当该钨青铜复合物符合上述化学式组成时， 且该立方 晶相钨青铜（cubic tungsten bronzes、 CTB)以及该六方晶相钨青铜（hexagonal tungsten bronze , HTB)的比例约介于 0.995 摩尔％： 99.005 摩尔％至 5.005 摩 尔％: 94.995 摩尔％之间时， 可使得该红外吸收材料吸收 60%以上的红外线 (750~2500nm) , 且能让大部分的可见光 (380~750nm)穿透（平均可见光穿透率约 65%以上)。
根据本发明某些实施例，该钨青铜复合物，具有化学式表示如下： NaxKyWOz, 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、 及 2&z≤3。 此外， 根据本发明其他实施 例， 该钨青铜复合物， 具有化学式表示如下： NaxCsyWOz , 其中 0.6≤x≤0.8、 0.2≤y≤0.33、 0.8≤x+y&l、 及 2&z≤3。 该钨青铜复合物具有的平均粒径约介于 20nm~200nm之间（例 ^约介于 20nm~150nm之间）。
根据本发明其他实施例， 本发明也提供一种红外吸收材料的制造方法， 用以 制备上述红外吸收材料。 请参照图 1 , 该红外吸收材料的制造方法 100包括， 提 供含钨前驱物（步骤 101) , 例如偏钨酸铵 (ammonium metatungstate)、 正钨酸铵 (ammonium orthotungstate)、 仲 4乌酸铵 (ammonium paratungstate)、 减金属族 4乌酸盐 (alkali metal tungstate)、 4乌酸 (tungstic acid) ^ 石圭化 4乌 (tungsten silicide)、 疏化 4乌 (tungsten sulfide)、 氯氧 4乌 (tungsten oxy chloride) ^ 坑^ 乌 (tungsten alkoxide)、 六 氯化 4乌 (tungsten hexachloride)、 四氯化 4乌 (tungsten tetrachloride)、 ： ^臭化 4乌 (tungsten bromide)、 氟化 4乌 (tungsten fluoride)、 碳化 4乌 (tungsten carbide)、 碳氧化 4乌 (tungsten oxycarbide), 或上述的组合。 接着， 提供第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金 属盐 (步骤 102)。接着，将该含鵠前驱物与第一碱金属族金属盐及第二碱金属族金 属盐混合， 形成混合物 (步骤 103)。 值得注意的是， 该含鵠前驱物在与该第一及该 第二碱金属族金属盐混合前， 该含鵠前驱物可进一步溶于水中形成具有含鵠前驱 物的水溶液。此外，在该含鵠前驱物在与该第一及该第二碱金属族金属盐混合前， 该第一及该第二碱金属族金属盐还可进一步溶于水中形成具有该第一及该第二碱 金属族金属盐的水溶液。 最后， 对该混合物进行加热过程， 得到本发明所述的红 外吸收材料 (步骤 104)。 其中， 该第一碱金属族金属盐为锂金属盐、 或钠金属盐， 例如硫酸锂、 碳酸锂、 氯化锂、 硫酸钠、 碳酸钠、 氯化钠、 或上述的组合； 该第 二碱金属族金属盐为钾金属盐、 铷金属盐、 或铯金属盐， 例如硫酸钾、 碳酸钾、 氯化钾、 硫酸铷、 碳酸铷、 氯化铷、 硫酸铯、 碳酸铯、 氯化铯、 或上述的组合。 值得注意的是， 为得到上述具有特定化学结构以及特定晶相比例的红外吸收 材料， 该含鵠前驱物与该第一及该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于 2及 6 之间， 且该第一碱金属族金属盐与该第二碱金属族金属盐的重量比例约介于 0.5 及 2之间。 此外， 对该混合物所进行的加热过程包含第一加热阶段以及第二加热 阶段， 且该第一加热阶段以及该第二加热阶段的加热温度的差值约大于或等于 20°C (例如约大于或等于 30 °C：)。 举例来说， 该第一加热阶段的加热温度约介于 90-150 °C , 加热时间约为 10-24 小时； 而该第二加热阶段的加热温度约介于 151-200 °C , 加热时间约为 10~24 小时。 值得注意的是， 当第一加热阶段或是第 二加热阶段的反应时间不足 10小时或超过 24小时， 会严重影响钨青铜的 M1金 属元素 (例如钠）、及 M2金属元素 (例如钾)的掺杂量、 以及晶型的转换。举例来说， 当 M1金属元素为钠 (Na)时，当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不够时 (不足十小时)， 易使得掺杂钠的钨青铜停留在四方晶相， 而不易转为立方晶相； 举例来说， 当 M2金属元素为钾 (K)时， 当第一加热阶段或是第二加热阶段的反应 时间不够时 (不足十小时)， 易使得掺杂钾的钨青铜于六方晶相不稳定存在， 而往 四方晶相发展。 此夕卜， 该加热过程可例如为水热法 (hydrothermal process)。
根据本发明一实施例， 可釆用水热法， 将第一碱金属族金属盐及第二碱金属 族金属盐， 与含鵠前驱物混合， 形成一混合物， 将混合物配置成水溶液， 封装于 水热釜中， 并依序进行第一加热阶段与第二加热阶段。 反应混合物形成反应物过 饱和溶液， 并通过反应形成晶核， 继而结晶。
根据本发明其他实施例， 本发明还提供一种隔热结构。 请参照图 2, 该隔热 结构 10可包括第一功能层 12, 其中该第一功能层 12可配置于第一基材 14上。 该第一功能层 12可包含本发明所述的红外吸收材料 11。且该第一功能层 12可还 包含一粘结剂 13,而该红外吸收材料 11分散于该粘结剂 13中。该第一功能层 12 的形成方法可包含以下步骤： 首先， 将红外吸收材料 11 以及粘结剂 13溶于溶剂 中， 形成分散液。 该粘结剂 13可为有机粘结剂 (例如为压克力树脂、 环氧树脂、 石圭 S同类对月旨 (silicone resin)、 对月旨 (phenoxy resin)、聚 J ^对月旨 (urethane resin)
尿素树脂、 丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯树脂 (ABS resin)、 聚乙烯丁醛树脂 (PVB resin)、 聚酸树脂、 含氟树脂、 聚碳酸酯、 聚苯乙烯、 聚酰胺、 淀粉、 纤维素、 前述的共 聚物或前述的混合物等)、 无机粘结剂 (例如为四乙氧基硅烷 (TEOS)、 三异丙氧基 4吕 (aluminum triisopropoxide)、四丁 告 (zirconium tetrabutoxide)或四异丙氧基饮 (titanium tetraisopropoxide)等）、 或感压胶。 该溶剂可例如为水、 曱醇、 乙醇、 正 丁醇、 异丙醇、 环己酮、 曱基乙基酮、 曱基叔丁基酮等、 乙醚、 乙二醇二曱醚、 乙二醇醚、 乙二醇乙醚、 四氢呋喃 (THF)等、 乙酸丙二醇曱酯 (PGMEA)、 乙基 -2- 乙氧基乙醇乙酸酯、 3-乙氧基丙酸乙酯、 乙酸异戊酯等、 氯仿 (chloroform), 正己 烷、 庚烷、 戊烷等、 苯、 曱苯、 二曱苯等、 或环己烷。 该分散液可更包含分散剂， 以将该外吸收材料 11分散于溶剂中。该分散剂可为高分子型分散剂，例如聚酯类、 聚酰胺类、 聚胺基酸酯类、 聚碑酯类、 或上述的组合。
接着， 将该分散液覆盖于第一基材 14上， 形成涂层。 将该分散液覆盖 (例如 涂布)于第一基材 14的方式可为旋转涂布 (spin coating),棒状涂布 (bar coating),刮 刀涂布 (blade coating)、 滚筒涂布 (roller coating)、 线棒涂布 (wire bar coating)、 或浸 渍涂布 (dip coating)。 该第一基材 14可包括玻璃基板、 透明塑料基板、 或前述的 组合。 接着， 将完成涂布的第一基材 14置于烘箱中烘干， 其温度可介于约 25至 200 °C , 时间约 0.5至 60 min, 得到该第一功能层 12。 该第一功能层 12的厚度可 介于 Ιμπι至 50μπι之间， 例
3/4 。 4μπι至 6μπι之间。
根据本发明一实施例， 本发明所述的隔热结构 10 , 可进一步包括第二基材 16, 配置于该第一功能层 12之上， 请参照图 3。 换言之， 该第一功能层 12位于 该第一基材 14及该第二基材 16之间。其中，该第二基材 16的材质及厚度可与该 第一基材 14相同或不同。
根据本发明另一实施例， 本发明所述的隔热结构 10, 可进一步包括第三基材 22, 配置于该第二基材 16之上， 请参照图 4。 其中， 该第二基材 16与该第三基 材 22之间以空腔 20相隔， 而支撑结构 18围绕该空腔 20。 该空腔 20可为真空， 或是填入空气 (或其他气体)。 其中， 该第三基材 22的材质及厚度可与该第一基材 14相同或不同。 该支撑结构 18的材质可为玻璃、 或树脂。
根据本发明某些实施例， 本发明所述的隔热结构 10, 可进一步包括第二功能 层 24配置于该第三基材 22之上、 以及第四基材 26, 配置于该第二功能层 24之 上， 请参照图 5。 其中， 该第二功能层 24的材质及厚度可与该第一功能层 12相 同或不同； 且该第四基材 26的材质及厚度可与该第一基材 14相同或不同。
为了让本发明的上述和其他目的、 特征、 和优点能更明显易懂， 下文特举数 实施例配合所附图示， 作详细说明如下：
红外吸收材料的制备 实施例 1
将 30g偏钨酸铵 (由 SHOWA制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar制 造及贩卖)及 2.488g碳酸钾 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 95 ml去离子水中混合 均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热反应 12小时后， 持续加热至 180°C反应 12小时， 洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱中 恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray光电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进 行分析， 得知 Na、 K 与 W 的比例为 0.69:0.3: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.69Ko.3WO3)>> 以 X射线衍射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 请参照 图 6。 由图 6可知， 该产物由六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB) 以及立方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronzes, CTB)所组成。 以感应耦合等离子体 原子发射光语分析仪 (Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer、 ICP-AES)定量分析上述产物， 得知立方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronzes, CTB) 与六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB)的比例为（1士 O.OO5)摩尔0 /0: (99± 0.005)摩尔0 /0。
接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光穿透图谱， 结果请参照图 7; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光吸收图语， 结果请参照图 8。 对 该光吸收图谱的波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 1所示。
比较实施例 1
将 30 g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)加入 71 ml去离子水中混合均匀，将配置好的上述溶液倒入不锈钢密 闭反应釜中，在 120 °C下恒温水热反应 12小时后，持续加热至 180°C反应 12小时， 洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱中恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80匪。
以 X-ray光电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer, XPS)对所得的产物进 行分析， 得知 Na与 W的比例为 0.69: 1。 以 X射线衍射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 得知该产物由立方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronze、 CTB)所组 成。 接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光穿透图谱， 结果请参照图 7; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光吸收图语， 结果请参照图 8。 对 该吸收图语的波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 1所示。 比较实施例 2
将 30 g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 2.488g碳酸钾 (由 Alfa Aesar 制造及贩卖)加入 66.3 ml去离子水中混合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢 密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热反应 12小时后， 持续加热至 180°C反应 12 小时， 洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱中恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均 粒径约 80 nm, 所得粉体样品进行相关检测分析。
以 X-ray光电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进 行分析， 得知 K与 W的比例为 0.3: 1。 以 X射线衍射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 得知该产物由六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronze、 HTB) 所组成。 接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光穿透图谱， 结果请参照 图 7; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光吸收图语， 结果请参照图 8。 对该吸收图谱的波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 1所 示。
由图 7及图 8以及表 1可知，本发明所述的红外吸收材料 (实施例 1),在可见 (400nm-780nm)波段的平均穿透率约为 60%以上。 此外， 与比较实施例 1及 2相 比，本发明所述的红外吸收材料 (实施例 1)在红外 (780nm-2500nm)波段具有较高的 吸收能力。
将 30g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)及 2.488g碳酸钾 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 95 ml去离子水中混 合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热反 应 15小时后， 持续加热至 180°C反应 12小时， 洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱 中恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进行 分析， 得知 Na、 K 与 W 的比例为 0.69:0.3: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.69 o.3WO3)>> 以 X绕射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 请参照图 3。 由图 3可知， 该产物由六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB)以及立 方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronzes, CTB)所组成。 以感应耦合等离子体原子发 射语分析仪 (Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer、 ICP-AES) 定量分析上述产物， 得知立方晶相钨青铜 (cubic tungsten bronzes, CTB)与六方晶 相钨青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB)的比例为（1士 0.005)摩尔0 /0: (99± 0.005) 摩尔％。
接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的穿透图语， 结果请参照图 9; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的吸收图语， 并对该吸收图语的波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 2所示。
将 30g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)及 5.865 g碳酸铯 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 95 ml去离子水中混 合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热反 应 12小时后， 持续加热至 180°C反应 12小时， 洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱 中恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer, XPS)对所得的产物进行 分析， 得知 Na、 Cs 与 W 的比例为 0.69:0.3: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.69Cs。.3W03)。 以感应耦合等离子体原子发射谱分析仪 (Inductively Coupled Plasma - Atomic Emission Spectrometer, ICP-AES)定量分析上述产物，得知立方晶 相 4乌青铜 (cubic tungsten bronzes、 CTB)与六方晶相 4乌青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB)的比例为（1± 0.005)摩尔0 /0: (99士 0.005)摩尔0 /0。
接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的穿透图语， 结果请参照图 10； 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的吸收图语， 并对该吸收图语的波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 2所示。
比较实施例 3
将 30g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)及 2.488g碳酸钾 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 95 ml去离子水中混 合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热反 应 12小时后，持续加热至 180°C反应 6小时，洗涤沉淀产物后于 50 °C真空烘箱中 恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进行 分析， 得知 Na、 K 与 W 的比例为 0.46:0.3: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.46KQ.3W03)。 以 X绕射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 得知该产物 由六方晶相钨青铜（hexagonal tungsten bronzes , ΗΤΒ)以及四方晶相钨青铜 (tetragonal tungsten bronzes、 TTB)所组成。
接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的穿透图语， 结果请参照图 9; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的吸收图谱， 并对该光吸收图谱的波 长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 2所示。
比较实施例 4
将 30g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)及 2.488g碳酸钾 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 95 ml去离子水中混 合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 150°C下恒温水热反 应 6小时后，持续加热至 180°C反应 12小时，洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱中 恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray光电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进 行分析， 得知 Na、 K 与 W 的比例为 0.46:0.3: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.46KQ.3W03)。 以 X射线衍射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 得知该 产物由六方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronzes, HTB)以及四方晶相钨青铜 (tetragonal tungsten bronzes、 TTB)所组成。
比较实施例 5
将 30g偏钨酸铵 (由 Sigma-Aldrich制造及贩卖)与 4.388 g碳酸钠（由 Alfa Aesar 制造及贩卖)及 4.147g碳酸钾 (由 Alfa Aesar制造及贩卖)加入 99.2ml去离子水中 混合均匀， 将配置好的上述溶液倒入不锈钢密闭反应釜中， 在 120°C下恒温水热 反应 6小时后，持续加热至 150°C反应 24小时，洗涤沉淀产物后于 50°C真空烘箱 中恒温干燥 4小时， 得到粉体产物， 平均粒径约 80 nm。
以 X-ray光电子能谱 (X-ray photoelectron spectrometer、 XPS)对所得的产物进 行分析， 得知 Na、 K 与 W 的比例为 0.46:0.5: 1 (预测所得产物符合化学式 Nao.46KQ.5W03)。 以 X射线衍射仪 (X-Ray Diffractometer, XRD)分析产物， 得知该 产物由四方晶相 4乌青铜 (tetragonal tungsten bronzes、 TTB)所组成。
接着， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的穿透图语， 结果请参照图 9; 以及， 测量该产物对波长 400nm至 2500nm的光吸收图语， 并对该光吸收图谱的 波长 780nm至 2500nm的吸收面积进行积分， 结果如表 2所示。
由实施例 1至 3、 以及比较实施例 3至 5可知， 由于比较实施例 3至 5在第 一加热阶段或是第二加热阶段的反应时间不足 10小时，因此影响钨青铜的钠钾元 素的掺杂量、 以及晶型的转换。 举例来说， 就钠 (Na)掺杂而言， 当第一加热阶段 或是第二加热阶段的反应时间不够时 (不足十小时)， 其掺杂量不足以使其晶型转 为立方晶相而停留在四方晶相； 就钾 (K)掺杂而言， 当第一加热阶段或是第二加热 阶段的反应时间不够时 (不足十小时)， 易使得掺杂钾的钨青铜于六方晶相不稳定 存在， 而往四方晶相发展。 此外， 由图 6及表 2可知， 当钨青铜复合物由特定比 例的六方晶相钨青铜（hexagonal tungsten bronze、 HTB)以及立方晶相钨青铜 (hexagonal tungsten bronze, HTB)组成时， 该钨青铜复合物在可见光波段的平均光 穿透率约为 60%以上， 且在红外光 (780nm-2500nm)波段具有较高的吸收能力。
将实施例 1 所述的钨青铜复合物^。.69 .31\^03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂（DISPERBYK-2000)、 溶剂（丙二醇曱醚醋酸酯、 propylene glycol mono-methyl ether acetate)予以粉碎、 分散形成分散液。 接着， 将该分散液与丙烯 酸系树脂混合， 涂布于蓝色玻璃 (TAIWANGLASS、 TGI Tinted Glass Ocean Blue 5mm)上， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层， 得到隔热结构 (1) (具有如图 2所 示结构：)。
将实施例 3所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂 (DISPERBYK- 116)、溶剂（丙二醇曱醚醋酸酯、 ropylene glycol mono-methyl ether acetate)予以粉碎、分散形成分散液。接着，将该分散液与聚乙烯丁醛树脂 (长 春石油化学股份有限公司， polyvinyl butyral)混合， 涂布于第一清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)及第二清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层，得到隔热结 构 (2) (具有如图 3所示结构)。
将实施例 3所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂 (DISPERBYK-116)、 溶剂 (ethyl acetate, 乙酸乙酯)予以粉碎、 分散形成分 散液。 接着， 将该分散液与环氧系树脂混合， 涂布于绿色玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Tinted Glass French Green 5mm)及清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层，得到隔热结构 (3) (具有如图 3所示结构)。
将实施例 1所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂 (Efka PX4300)、 溶剂（丁酮、 methyl ethyl ketone)予以粉碎、 分散形成分散 液。接着，将该分散液与丙烯酸系感压胶混合，涂布于绿色玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Tinted Glass French Green 5mm)及第一清玻璃 (TAIWANGLASS , TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层。 接着， 将第二清玻璃 (TAIWANGLASS , TGI Clear Float Glass 5mm)设置于该第一清玻璃之上， 其中该 第二清玻璃及该第一清玻璃之间以支撑结构 (材质为发泡材的弹性暖边间隔条)相 隔，以构成空腔。其中，该空腔填入空气。得到隔热结构 (4) (具有如图 4所示结构)。
将实施例 1 所述的钨青铜复合物^。.69 .31\^03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂 (DISPERBYK-116)、 溶剂（乙酸乙酯、 ethyl acetate)予以粉碎、 分散形成分 散液。 接着， 将该分散液与环氧系树脂混合， 涂布于氟掺杂氧化锡 (FTO)玻璃 (Pilkington, Low-E Glass)及清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm) 间， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层。 接着， 将绿色玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Tinted Glass French Green 5mm)设置于该清玻璃之上，其中该绿色玻璃及该清 玻璃之间以支撑结构 (材质为发泡材的弹性暖边间隔条)相隔， 以构成空腔。 其中， 该空腔填入空气。 得到隔热结构 (5) (具有如图 4所示结构)。
将实施例 3所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外光吸收材料与高分子 系分散剂（DISPERBYK-2000)、 溶剂（丙二醇曱醚醋酸酯， propylene glycol mono-methyl ether acetate)予以粉碎、 分散形成分散液。 接着， 将该分散液与丙烯 酸系树脂混合， 涂布于绿色玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Tinted Glass French Green 5mm)及清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有 红外光吸收材料的膜层。 上述步骤所得的结构定义为第一复合结构。
接着， 重复上述步骤， 得到第二复合结构。
最后， 将第二复合结构配置于该第一复合结构之上， 其中该第一复合结构的 清玻璃及该第二复合结构的绿色玻璃之间以支撑结构 (材质为铝条)相隔， 以构成 空腔。 得到隔热结构 (6) (具有如图 5所示结构)。
将实施例 3所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外吸收材料与高分子系 分散剂 (DISPERBYK-116)、 溶剂（丁酮、 methyl ethyl ketone)予以粉碎、 分散形成 分散液。 接着， 将该分散液与丙烯酸系树脂混合， 涂布于绿色玻璃 (TAIWANGLASS 、 TGI Tinted Glass French Green 5mm)及第一清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有红外吸收材料 的膜层。 上述步骤所得的结构定义为第一复合结构。
接着， 将实施例 3所述的钨青铜复合物 (Nao.69Cs。.3W03)的红外吸收材料与高 分子系分散剂 (Efka PX4300)、 溶剂（乙酸乙酯、 ethyl acetate)予以粉碎、 分散形成 分散液。 接着， 将该分散液与丙烯酸系树脂混合， 涂布于第二清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)及第三清玻璃 (TAIWANGLASS, TGI Clear Float Glass 5mm)间， 固化后形成具有红外吸收材料的膜层。上述步骤所 得的结构定义为第二复合结构。
最后， 将第二复合结构配置于该第一复合结构之上， 其中该第一复合结构的 第一清玻璃及该第二复合结构的第二清玻璃之间以支撑结构 (材质为铝条)相隔， 以构成空腔。 得到隔热结构 (7) (具有如图 5所示结构)。
测量实施例 4-10 所述的隔热结构（1)-(7)的可见光穿透率(％)及日照穿透率 (%), 结果如表 3所示：
由上述结果可知，本发明所述的红外吸收材料，可进一步应用于隔热结构中, 使该隔热结构兼具釆光及隔热的效果。
虽然结合以上优选实施例公开了本发明， 然而其并非用以限定本发明， 任何 熟悉此技术者， 在不脱离本发明的精神和范围内， 可作任意的更动与润饰， 因此 本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
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