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木基纤维素柔性复合材料打造新一代光致变色智能窗
文章来源:新能源网     更新时间:2025-10-13 15:38:11
1.研究背景
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全球建筑能耗在2023年占比超过30%,其中大部分消耗用于采光、取暖与制冷。传统玻璃窗虽然透光性强,却难以有效阻挡紫外线,同时在强光环境下容易导致眩光,并加剧建筑能耗。因此,如何开发兼具节能、舒适与安全性的智能窗材料,成为绿色建筑领域的重要研究方向。木材作为一种天然可再生材料,因其独特的分级多孔结构和良好的可功能化特性,被广泛探索用于制备透明材料和智能窗。然而,现有热致变色与光致变色木基复合材料在稳定性、光学调控能力及多功能集成方面仍存在局限。为此,本研究通过分子尺度的纤维素结构工程,结合稀土离子配位与多层复合策略,制备出兼具光致变色、荧光发光、紫外屏蔽、热隔离与防伪性能的木基纤维素柔性复合薄膜,为智能窗提供了全新解决方案。

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2.本文要点

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1. 分子工程与结构设计。通过TEMPO氧化改性在纤维素骨架上引入羧基,结合Eu³⁺配位构建稳定的荧光木基复合薄膜,并通过热压、真空浸渍及表面光致变色涂层实现多层复合结构。
2. 多功能集成表现。所得光致变色透明荧光木膜(PT-FWF)具备88%高透光率、>90%紫外屏蔽率及约5.5℃热隔离性能,能够在强光下快速变色(透光率可在88%与5%间切换),并展现出区域化图案的防伪能力。
3. 智能窗应用前景。该材料在太阳光或紫外光作用下实现可逆变色与荧光发光的双重光响应,不仅优化采光与节能,还可在信息存储与防伪中发挥作用,展现出绿色智能建筑与信息安全的双重价值。

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