一维纳米材料Cs0.2WO3和W18O49长度与红外吸收关联性的Mie散射理论推导及实验验证

编号：CYYJ01801

篇名：一维纳米材料Cs0.2WO3和W18O49长度与红外吸收关联性的Mie散射理论推导及实验验证

作者：熊远鹏 孔繁东 李锐星

关键词： MIE散射 一维 红外吸收 Cs0.2WO3 W18O49

机构： 北京航空航天大学材料科学与工程学院 福建技术师范学院

摘要： 研究表明二元、三元钨基氧化物的红外吸收性能具有尺寸和形貌依赖性,但还没有普适性的物理学机理及计算方法。本工作基于Mie散射理论,推导了一维材料的长度与光吸收性能之间的关系,通过理论推导计算和实验验证,探究了纳米钨基氧化物的红外吸收性能与颗粒长度的关联性。首先,基于Mie散射理论的推演和计算,揭示了增加纳米Cs0.2WO3和W18O49材料长度可适度提高其近红外吸收性能的规律。其次,测试了合成的不同长度Cs0.2WO3纳米棒和W18O49纳米线的红外吸收性能,结果与理论计算及模拟相吻合。其中在2 500~20 000 nm波长范围内Cs0.2WO3纳米棒和W18O49纳米线随长度的变化趋势不同,Cs0.2WO3纳米棒的红外吸收性能随长度的增加而增加,而W18O49纳米线的红外吸收性能随长度的增加而减弱。Cs0.2WO3纳米棒和W180O9纳米线的光热效应均随长度的增加而增加,增幅分别达18.5%和12.7%,再次验证了长度效应。