超高可见光透明度和红外透射率调制的热致变色微凝胶节能智能窗

节能智能窗对高可见光透明度和强太阳能调制能力的要求很高，但传统的响应材料通常透明度低，太阳能透射范围窄。最近，江苏省农业科学院Lei Xu，与南京大学唐少春教授团队合作共同报告了通过在两个玻璃面板中捕获新型 V0.8W0.2O2@SiO2 掺杂聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm）热致变色微凝胶，在响应智能窗的设计和制造方面取得了重大进展。

图 1 (a) 设计的 VSP 微凝胶的可切换热致变色行为的示意图。(b) VSP 微凝胶层位于两块透明玻璃之间的“三明治”结构示意图。(c)不同照射时间的透射率（505 nm）的统计分析，以及（d）相应的照片，显示面积为 10 cm×10 cm 的智能窗装置的时间依赖性透射率演变。

智能窗户高度透明，可在低温下透过太阳光，而当暴露在阳光下时，它会自动变为不透明以切断太阳能增益。V0.8W0.2O2@SiO2/PNIPAm (VSP) 微凝胶的掺杂剂含量非常低（1.0 wt‰），具有 92.48% 的超高透光率 Tlum 和 77.20% 的太阳能调制ΔTsol。这种优异的性能主要归因于 V0.8W0.2O2@SiO2 掺杂导致 PNIPAm 粒径减小和内部结构发生变化。此外，W 掺杂将 VO2 的相变温度 (Tc) 从 68°C 降低到~30°C（接近 PNIPAm 的 Tc），有助于红外透射率调制。特别是，智能窗在白天户外演示中表现出出色的节能效果，实际可实现的冷却温度高达 15.1°C。这种新型热致变色微凝胶具有形状独立性和可扩展性以及隔音功能的独特优势，在节能建筑和温室中具有潜在应用。

相关综述论文以题为Energy-efficient smart window based on a thermochromic microgel with ultrahigh visible transparency and infrared transmittance modulation发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。

参考文献：

doi.org/10.1039/D1TA03917B

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