| Περίληψη |
Τα τελευταία χρόνια, εξαιτίας των περιορισμένων αποθεμάτων στις συμβατικές πηγές ενέργειας, η
προσοχή πολλών ερευνητών έχει στραφεί στην ανάπτυξη υλικών υψηλής ενεργειακής απόδοσης.
Ένας τρόπος για να πετύχουμε κτήρια ενεργειακής απόδοσης που θα συμβάλουν στην εξοικονόμηση
ενέργειας είναι η τοποθέτηση παραθύρων με θερμοχρωμικές ιδιότητες. Τα θερμοχρωμικά υλικά
έχουν την ικανότητα να ρυθμίζουν, από μόνα τους, ανάλογα με την θερμοκρασία τις οπτικές τους
ιδιότητες και να μεταβάλουν το ποσοστό διέλευσης ή αντανάκλασης της ηλιακής ακτινοβολίας. .
Το διοξείδιο του βαναδίου (VO2) είναι το πιο κατάλληλο υλικό για κατασκευή θερμοχρωμικών
υμενίων, καθώς η κρίσιμη θερμοκρασία είναι στους 68oC πιο κοντά στην θερμοκρασία
περιβάλλοντος από άλλα οξείδια μετάλλων Για θερμοκρασίες χαμηλότερες της κρίσιμη
θερμοκρασία μετάβασης (τc) βρίσκεται σε ημιαγώγιμη κατάσταση με μονοκλινής δομή (Μ) και
μικρή απορρόφηση της υπέρυθρης (μεγάλο ποσοστό διέλευσης), ενώ σε υψηλότερες στην μεταλλική
κατάσταση με τετραγωνική δομή ρουτιλίου (R) και μεγάλη αντανάκλαση της υπέρυθρης
ακτινοβολίας. Στη συγκεκριμένη εργασία συνθέσαμε VO2, μελετήσαμε τα δομικά, μορφολογικά και
θερμοχρωμικά χαρακτηριστικά του και στη συνέχεια εναποθέσαμε το VO2 σε υποστρώματα για να
μελετήσουμε τις οπτικές τους ιδιότητες. Η σύνθεση πραγματοποιήθηκε μέσω της υδροθερμικής
διαδικασίας, κατά την οποία ως πηγή Βαναδίου χρησιμοποιήθηκε πεντοξείδιο του Βαναδίου (V2O5)
και διάφοροι αναγωγικοί παράγοντες για την μετάβαση σε VO2. Έπειτα υποβλήθηκαν σε θερμική
ανόπτηση σε κατάλληλο φούρνο υπό σταθερή ροή Αζώτου ώστε το τελικό προϊόν να έχει την
επιθυμητή μορφολογία-κρυσταλλικότητα. Μελετήσαμε την επίδραση των διαφορετικών
αναγωγικών και των προσμίξεων Βολφραμίου στα δομικά και θερμοχρωμικά χαρακτηριστικά του
VO2. Επίσης με τα συγκεκριμένα δείγματα μελετήσαμε την διασπορά και τις οπτικές ιδιότητες του
VO2 με διαφορετικά πολυμερή και διαλύτες, σε υποστρώματα τύπου fused silica και corning. Οι
τεχνικές που χρησιμοποιήσαμε για τον χαρακτηρισμό των δειγμάτων: X-Ray Diffraction (XRD),
Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscope (SEM) και Ultra-ViolentVisible-Near Infrared Spectroscopy (Uv-Vis-NIR). Καταφέραμε να συνθέσουμε VO2 με
θερμοκρασία μετάβασης στους 62.41ο C και υμένια με φωτεινή διαπερατότητα (Τrlum) και τις δύο
θερμοκρασίες κοντά στο 60% και απόδοση της ηλιακής διαπερατότητας (ΔΤrsol) να φτάνει το 40%.
|
Μελέτη των παραμέτρων ανάπτυξης και εναπόθεσης θερμοχρωμικών υμενίων διοξειδίου του Βαναδίου (VO2) με ή χωρίς προσμίξεις
