合肥研究院在二氧化釩紅外調(diào)控研究中取得進(jìn)展

　　近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所納米室研究人員在熱致相變二氧化釩納米材料的紅外調(diào)控研究中取得新進(jìn)展。通過(guò)將二氧化釩與透明導(dǎo)電材料復(fù)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅外光透過(guò)率的主動(dòng)和動(dòng)態(tài)調(diào)控。為解決二氧化釩相變溫度過(guò)高的問(wèn)題提供了一種新的研究思路，將透明導(dǎo)電材料引入熱致變色研究領(lǐng)域，拓展了透明導(dǎo)電材料的應(yīng)用范圍。

　　二氧化釩是一種具有熱致相變特性的過(guò)渡金屬氧化物，低于相變溫度具有半導(dǎo)體性質(zhì)和高的紅外光透過(guò)率，而高于相變溫度則具有金屬特性和高的紅外光反射率。這一相變特性使得二氧化釩可用作智能節(jié)能窗涂層材料，通過(guò)對(duì)紅外光的調(diào)控實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而降低建筑能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。相變溫度過(guò)高、可見(jiàn)光透過(guò)率低和對(duì)紅外光的調(diào)控幅度小是制約二氧化釩實(shí)用化的三個(gè)關(guān)鍵因素。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員利用透明導(dǎo)電材料具有高的光學(xué)透過(guò)率和優(yōu)異導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，將二氧化釩納米顆粒與ITO透明導(dǎo)電材料進(jìn)行復(fù)合，利用外加電場(chǎng)下ITO產(chǎn)生的焦耳熱誘導(dǎo)二氧化釩相變，實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅外光透過(guò)率的主動(dòng)調(diào)控，通過(guò)施加交變電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)紅外光透過(guò)率的動(dòng)態(tài)調(diào)控（圖2）。該項(xiàng)研究成果可望在開(kāi)關(guān)器件、紅外防偽和紅外隱身等方面獲得應(yīng)用。

　　相關(guān)研究成果以Active and dynamic infrared switching of VO2 (M) nanoparticle film on ITO glass 為題發(fā)表在J. Mater. Chem. C, 4(2016)1579）上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金和安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。