Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự phụ thuộc góc của độ phản xạ khuếch tán đối với lớp phủ thermochromic vi bao
Tóm tắt
Các ứng dụng năng lượng mặt trời truyền thống chủ yếu tránh sử dụng quang phổ hồng ngoại. Tuy nhiên, vùng này chiếm khoảng 45% quang phổ năng lượng mặt trời và do đó đại diện cho một nguồn tài nguyên chưa được khai thác. Việc kiểm soát nhiệt độ của các tòa nhà là một chi phí đáng kể cho cả doanh nghiệp và người tiêu dùng cá nhân. Chúng tôi quan tâm đến việc phát triển các vật liệu thermochromic cho lớp phủ tòa nhà nhằm giúp điều chỉnh sự hấp thụ hồng ngoại mặt trời và từ đó giảm thiểu chi phí kiểm soát nhiệt độ cho các tòa nhà. Nỗ lực ban đầu trong nghiên cứu này là phân loại các vật liệu có thể là điểm khởi đầu cho công trình nghiên cứu của chúng tôi. Chúng tôi đã thiết kế và in 3D một nền tảng thử nghiệm quang học để thực hiện các phép đo độ phản xạ bằng máy quang phổ tử ngoại-nhìn thấy-gần hồng ngoại trên một dải quang phổ từ 200–1000nm. Nhiệt độ nền tảng thử nghiệm có thể được điều chỉnh theo thời gian thực bằng cách sử dụng các mô-đun Peltier. Trong nghiên cứu này, một mẫu vi bao 7-anilino-3-diethylamino-6-methyl fluoran đã được nghiên cứu bằng quang phổ phản xạ khuếch tán từ 15-40 độ C. Kính hiển vi điện tử quét đã được sử dụng để phân loại các hạt phẩm dye. Dữ liệu nhiệt độ và quang phổ đã được theo dõi trong khi nhiệt độ mẫu được điều chỉnh. Độ phản xạ khuếch tán nhìn thấy từ mẫu đã tăng từ khoảng 15% dưới ngưỡng chuyển tiếp lên hơn 40% trên ngưỡng chuyển tiếp. Một sự chỉnh sửa của fluoran này có thể mở rộng hành vi chuyển mạch sang vùng hồng ngoại có thể khả thi cho việc chuyển mạch thermo-opto thụ động trong các lớp phủ tòa nhà.
Từ khóa
#thermochromic #phản xạ khuếch tán #hồng ngoại #kiểm soát nhiệt độ #lớp phủ tòa nhà #quang phổ phản xạTài liệu tham khảo
ASTM International: ASTM Standard G173-03 (2012). Available at: https://www.astm.org/Standards/G173.htm (accessed 15 December 2016).
T. Karlessi, M. Santamouris, K. Apostolakis, A. Synnefa, and I. Livada, Solar Energy 83, 538–551 (2009).
J. Sinko, M. Gaffney, R. Preusser, K. Sivaprakasam, T. Tran, and D. Flevaraki in Applied Photonics 2016: Novel Optical Materials & Applications, Paper NoW1D.4, OSA Technical Digest (online), Optical Society of America, 2016. Available at: http://doi.org/10.1364/NOMA.2016.NoW1D.4 (accessed 15 December 2016).
T. Karlessi in Second International Conference on Countermeasures to Urban Heat Islands, 2009. Available at: http://heatisland2009.lbl.gov (accessed 15 December 2016)
T. Karlessi and M. Santamouris, Intl. J. Low-Carbon Techn. 0, 1–17 (2013).
A. Seeboth and D. Lötzsch, Thermochromic and Thermotropic Materials (CRC Press, Boca Raton, 2013), pp. 67–69.
H. G. Hecht, J. Res. of the Natl. Bur. of Standards A 80A(4), 567–583, 1976.
W. W. Wendlandt and H. G. Hecht, Reflectance Spectroscopy (Interscience Publishers, New York, 1966), p. 62
P. J. Brimmer, P. R. Griffiths, and N. J. Harrick, Appl. Spectr. 40(2), 258–265 (1986).
Paint with Pearl: Thermochromic Capsule Powder-Black MSDS (2009). Available at https://www.paintwithpearl.com/wp-content/uploads/Material-Safety-Data-Sheet-Thermochromic1.pdf. (accessed 15 December 2016).
CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69th ed., edited by R. C. Weast, M. J. Astle, and W. H. Beyer, (CRC Press: Boca Raton, 1988) pp. C-201, C-345, and C-495.