3D打印构筑羧基化纤维素纳米纤维基辐射制冷复合材料

编号：NMJS09349

篇名：3D打印构筑羧基化纤维素纳米纤维基辐射制冷复合材料

作者：王政涛 陈惠芳 张超

关键词： 高分子复合材料 纤维素纳米纤维 3D打印 辐射制冷

机构： 东华大学材料科学与工程学院

摘要： 日间辐射制冷是一种无能量输入的被动冷却技术,主要通过调控材料自身的光学特性使其对太阳光进行高反射,同时大幅增强其在大气透明窗口的热辐射,以实现自身降温的效果。多孔结构辐射冷却材料是最有潜力实现日间辐射制冷的材料体系,提出墨水直写3D打印方法,制备得到了具有良好辐射制冷性能的羧基化纤维素纳米纤维(CNF)/六方氮化硼(h-BNNS)多孔复合材料。CNF作为一种可从天然材料中提取的绿色资源,由丰富的、在大气透明窗口波段具有高吸收峰的C-O等官能团组成,成为了辐射制冷材料良好的构筑单元。利用CNF表面丰富的含氧官能团极易与其他组分复合并构筑具有三维网络结构的复合体系。高折射h-BNNS无机纳米颗粒的引入,使得所构筑的复合材料获得了较高的太阳光散射(96%)、较高的大气窗发射率(94%)。在太阳光直射条件下,该纤维素纳米纤维复合材料可最高实现12℃的冷却温度和90.1 W·m-2的平均冷却功率。