Creation and construction of basic technologies of indium-free functional nanomaterials for smart windows

智能窗用无铟功能纳米材料基础技术创建与构建

• 批准号: 20H00297
• 负责人: 殷 しゅう
• 金额: $ 28.79万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00297/
• 关键词: インジウムフリー; スマートウィンドウ; ソルボサーマルプロセス; 酸化バナジウム; マイクロ波; 混合原子価状態; 赤外遮蔽; サーモクロミック; レアメタルフリー; 薄膜; 可視光透過

VO2にアニオン・カチオン複合イオンドープを施し、サーモクロミック機能を維持しながら、単斜晶VO2 (M)相から正方晶VO2 (R)相への半導体-金属相転移温度の効率的制御を目指した。本年度では高い赤外線遮蔽能と、さらなる相転移温度の低減を両立させるため、超臨界水熱合成VO2に新たにモリブデン(Mo)ドープ、FとMoの共ドープを行った。Rietvelt解析と、XAFSデータを用いたシミュレーションにより、VO2(M)相は異なる2種類のV間距離からなる結晶格子を取り、Rutile相ではそれらは同一距離になる。そのため、Mo等のイオンドープはVO2(M)相でのV-V間距離差を低減させ,相転移温度を低下させるのに有用であることが明らかとなった。また、FとMoの共ドープにより、赤外線遮蔽能の大幅な向上に成功した。尚、W18O49ナノ粒子のシート化についても検討し、粒子をポリジメチルシロキサン（PDMS）に分散し、攪拌・真空条件における脱泡プロセスの導入に伴い、透明で、高品質なナノ粒子ーポリマーハイブリッド薄膜の合成条件を確立した。合成した薄膜はフレキシブルな自立膜のため、ガラスなど様々な基板に張り付けが可能であることを見出した。また、VO2はVO2(M)やVO2(R)のほかにもBrookite相(VO2(B))やAnatase相(VO2(A))など、結晶多型を取ることが知られている。優れたサーモクロミック機能を有する単斜晶VO2(M)相の合成は、前駆体の選別、反応温度やpHなどの反応条件が重要であるが、通常では影響が少ないはずの反応物充填量の変化により、VO2の組成変化が生じ、再現が困難になるなどの問題が生じた。そのメカニズムを解明し、容器内圧力または酸素分圧制御による影響を検証することが必要と思われ、引き続き、材料の安定的合成できる条件の確立が必要であることを明らかにした。

It is possible to apply the VO2 "Anniontion·ン" composite ionode plug, maintain the function of supporting the mirror, and effectively control the semiconductor-metal phase transition temperature between the monoclinic VO2 (M) phase and the tetragonal VO2 (R) phase. This year, the high and medium infrared shielding energy, the low phase shift temperature, the supercritical hydrothermal synthesis of VO2, the new phase shift temperature, the F and Mo phase shift temperature, and the F and Mo phase shift temperature are all in progress. Rietvelt analysis, XAFS phase change, VO2 (M) phase change, V distance between two species, crystal lattice change, Rutile phase change, same distance. The V-V distance difference of VO2 (M) phase decreases, and the phase shift temperature decreases. In addition, the infrared shielding energy can be greatly improved. W18O49: The synthesis conditions of high quality PDMS thin films were established under the following conditions: dispersion, agitation, vacuum conditions, introduction of defoaming agents, transparency, and high quality PDMS thin films. The composite film has a high tensile strength. VO2 (M) VO2 (R) VO2 (M) VO2 (R) VO2 (R) VO2 (M) VO2 (R) VO2 (M) VO2 (M) The synthesis of monoclinic VO2 (M) phase, precursor selection, reaction temperature, pH and reaction conditions are important, and usually affect the change of reaction filling amount, VO2 composition change and reproduction difficulties. The analysis of the pressure in the container and the influence of the pressure on the acid component control are necessary to establish the conditions for the stable synthesis of the material.

项目成果

赤外線応答に基づく無機ナノ材料のプロセッシングと機能開拓

基于红外响应的无机纳米材料加工及功能开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木 銀河;早川 徹;木本 克彦;大久保 力廣;三浦博己;殷 しゅう
• 通讯作者: 殷 しゅう

電子構造制御に基づくセリウム含有層状ペロブスカイトの発色状態制御

基于电子结构控制的含铈层状钙钛矿着色状态控制

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇長谷川拓哉;殷シュウ
• 通讯作者: 殷シュウ

水熱合成法を用いたEu3+賦活YVO4 のpH 制御に伴う発光特性

水热合成法Eu3+活化YVO4的发光特性与pH控制相关

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇野田紗伽;長谷川拓哉;許健;中西貴之;武田隆史;殷 しゅう
• 通讯作者: 殷 しゅう

Element doping: a marvelous strategy for pioneering the smart applications of VO₂

元素掺杂：开创 VO₂ 智能应用的绝妙策略

• DOI: 10.1039/d2nr01864k
• 发表时间: 2022
• 期刊: Nanoscale
• 影响因子: 6.7
• 作者: Xue Yibei;Yin Shu
• 通讯作者: Yin Shu

Mechanism investigation of the enhanced oxygen storage performance of YBaCo4O7+δ synthesized by a glycine-complex decomposition method

甘氨酸络合物分解法合成YBaCo4O7+δ增强储氧性能的机理研究

• DOI: 10.1039/d1cc06157g
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Chen Ting Ru;Hasegawa Takuya;Cho Sung Hun;Goto Tomoyo;Sekino Tohru;Kakihana Masato;Yin Shu
• 通讯作者: Yin Shu