1. Propiedades químicas del bronce de tungsteno de cesio
El bronce de tungsteno de cesio es un tipo de polvo negro azulado, que es un tipo de compuesto no estequiométrico. Su nombre en inglés es Cesium Tungsten Bronze y su fórmula química es CsxWO3. La pureza es generalmente superior al 99,9%. El tamaño de partícula es uniforme, el tamaño de partícula principal es de aproximadamente 30 nm, la densidad suelta es de 1,5 g/ml y el área de superficie específica es de 50 m2/g. La estructura cristalina es una estructura de octaedro de oxígeno con alta cristalinidad y buena dispersión.

Debido a la estructura especial del octaedro de oxígeno, el bronce de cesio y tungsteno tiene mejores características de absorción del infrarrojo cercano, mejor resistencia a la intemperie, mayor capacidad de adsorción física y química, menor resistividad y excelente superconductividad a baja temperatura. Los datos de la red muestran que el bronce de tungsteno y cesio tiene una tasa de bloqueo de hasta el 90 % en la región del infrarrojo cercano. Por lo general, agregar 2 g de CsxWO3 por metro cuadrado de recubrimiento puede lograr una transmitancia de menos del 10 % a 950 nm, mientras que logra una transmitancia de más del 70 % a 550 nm (un indicador del 70 % es el indicador básico para la mayoría de las películas altamente transparentes).

2. Características del bronce de tungsteno de nano cesio
Los materiales de bronce de tungsteno de nano tienen aplicaciones potenciales en recubrimientos aislantes transparentes, dispositivos electrónicos, sensores de humedad, sensores de gas y fotocatálisis debido a sus propiedades químicas, electroquímicas y ópticas únicas.
1) Revestimiento de aislamiento transparente
El bronce de tungsteno de cesio nano tiene un excelente rendimiento de protección contra la luz infrarroja cercana y una buena transmisión de luz visible. La solución de CsxWO3 y la solución de polivinilpirrolidona se mezclan uniformemente para preparar una suspensión mixta, que se recubre en la superficie de vidrio limpia mediante el método de raspado y se seca en un horno a 60 ℃ para obtener el vidrio con nanorrevestimiento de bronce de tungsteno.
2) El uso de Cs0.33WO3 en vidrio
El nano polvo Cs0.33WO3 tiene una buena transmisión de luz visible y un rendimiento de protección de luz infrarroja cercana, lo que puede hacer que los productos de vidrio preparados tengan una mejor transmisión de luz y efecto de aislamiento térmico, por lo que es adecuado para la construcción de ventanas de vidrio y ventanas de automóviles, lo que puede ahorrar de manera efectiva. el consumo de energía del aire acondicionado y previene eficazmente el envejecimiento de los elementos interiores.
3. Tecnología de aplicación de bronce de tungsteno de nano cesio en el campo del almacenamiento de energía solar
El recubrimiento de bronce de tungsteno de nano cesio tiene una alta capacidad de absorción de infrarrojo cercano (NIR), que puede reducir de manera efectiva la ganancia térmica solar y el consumo de energía del aire acondicionado de los edificios. Sin embargo, según la investigación, los materiales de nano bronce de tungsteno pueden convertir rápidamente la luz infrarroja absorbida en calor, exhibiendo importantes propiedades de conversión fototérmica. Debido a la alta eficiencia de conversión fototérmica del recubrimiento Cs0.33WO3 , la energía solar absorbida puede hacer que la superficie de las ventanas de vidrio del edificio se sobrecaliente, generando radiación térmica secundaria, lo que afecta su rendimiento de aislamiento transparente.
Debido a la alta eficiencia de conversión fototérmica (73 %) del bronce de tungsteno de nano cesio, la energía solar absorbida se convierte eficientemente en energía térmica (después de 360 ​​segundos de iluminación, la temperatura de la superficie del material aumenta en 56 ℃). Cuando se utiliza bronce de cesio y tungsteno como recubrimiento, causará una fuerte radiación térmica secundaria. Por lo tanto, para resolver el problema de sobrecalentamiento de los recubrimientos de bronce de tungsteno de nano cesio, hemos diseñado un nuevo tipo de ventana compuesta de ahorro de energía mediante la combinación de bronce de tungsteno de nano cesio con materiales de almacenamiento de energía de cambio de fase (PCM, como la parafina) con casi Función de protección de luz infrarroja. En el proceso de preparación de esta ventana compuesta, se prepararon nanopartículas de bronce de tungsteno de nano cesio hexagonales mediante el método de fase sólida, y el sol compuesto de nano cesio tungsteno bronce/SiO2 se preparó mediante el método sol-gel. Luego, el vidrio en blanco y el vidrio recubierto con Cs0.33WO3/SiO2 se combinan para formar una ranura de vidrio y la parafina derretida se vierte en la ranura de vidrio para formar una ventana compuesta. Cuando la luz del sol es fuerte, la ventana compuesta puede absorber la luz infrarroja a través del revestimiento Cs0.33WO3/SiO2, lo que reduce la entrada de luz infrarroja al edificio. Al mismo tiempo, el proceso de transición de fase de fusión de la parafina suprime el aumento de temperatura de la capa Cs0.33WO3 y la radiación térmica secundaria. Cuando la temperatura ambiente es lo suficientemente baja, la parafina puede liberar gradualmente la energía térmica almacenada en los materiales de almacenamiento de energía de cambio de fase al ambiente interior a través del proceso de cambio de fase de solidificación. Por lo tanto, este Cs0. La ventana compuesta de parafina 33WO3 puede mantener de manera efectiva una temperatura interior estable y cómoda en los edificios. Los datos experimentales específicos muestran que en el modelo de construcción de medición de temperatura hecho a sí mismo, la ventana compuesta de parafina de bronce de tungsteno de nano cesio puede reducir el cambio de temperatura interior y mantener el cambio de temperatura interior dentro de 7.3 ℃, mientras que el cambio de temperatura interior de la ventana de vidrio en blanco está dentro de 24.2 ℃. Se espera que esta ventana compuesta mejore la eficiencia energética de los edificios y sea más adecuada para áreas con fluctuaciones significativas de temperatura durante el día y la noche o entre estaciones. la ventana compuesta de parafina de bronce de tungsteno de nano cesio puede reducir el cambio de temperatura interior y mantener el cambio de temperatura interior dentro de 7,3 ℃, mientras que el cambio de temperatura interior de la ventana de vidrio en blanco es de 24,2 ℃. Se espera que esta ventana compuesta mejore la eficiencia energética de los edificios y sea más adecuada para áreas con fluctuaciones significativas de temperatura durante el día y la noche o entre estaciones. la ventana compuesta de parafina de bronce de tungsteno de nano cesio puede reducir el cambio de temperatura interior y mantener el cambio de temperatura interior dentro de 7,3 ℃, mientras que el cambio de temperatura interior de la ventana de vidrio en blanco es de 24,2 ℃. Se espera que esta ventana compuesta mejore la eficiencia energética de los edificios y sea más adecuada para áreas con fluctuaciones significativas de temperatura durante el día y la noche o entre estaciones.
4. Ideas innovadoras en el campo del almacenamiento de energía solar
Recubrimiento Cs0.33WO3/SiO2 con alta transmisión de luz visible, excelente oscurecimiento infrarrojo y alta eficiencia de conversión fototérmica. Y al utilizar las propiedades de aislamiento transparente del recubrimiento y las características de almacenamiento de energía de cambio de fase de la parafina, se obtiene una ventana compuesta que regula efectivamente la temperatura interior. En materiales compuestos, el bronce de tungsteno de nano cesio puede convertir la luz infrarroja absorbida durante el día en energía térmica, coexistiendo en materiales de cambio de fase; Cuando la temperatura es baja, los materiales de cambio de fase liberarán energía térmica. La sinergia de dos materiales funcionales no solo puede resolver el problema de sobrecalentamiento del bronce de tungsteno de nano cesio, sino también capturar y utilizar eficientemente la energía solar. Puede evitar que la temperatura interior sea demasiado alta y también evitar que la temperatura interior sea demasiado baja, lo que no solo reduce el consumo de energía de refrigeración del edificio, sino que también reduce el consumo de energía de calefacción. El material compuesto de parafina de bronce de tungsteno de nano cesio no se limita a las ventanas, sino que puede usarse más ampliamente en muebles de interior, pisos y otros materiales de construcción para lograr el objetivo de regular de manera efectiva la temperatura interior.