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一种超疏水自清洁、零能耗冷却降温的PTFE纳米纤维膜

一种超疏水自清洁、零能耗冷却降温的PTFE纳米纤维膜


需要增透减反技术可以联系我们上海工厂

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。

   被动日间辐射制冷（PDRC）是一种新颖的、环境友好型、零能耗的冷却技术，它能有效反射太阳辐射（0.3-2.5 μm波段）并通过大气窗口（8-13 μm波段）向寒冷的外太空辐射热量，实现物体表面降温效果。目前相关研究主要集中通过材料和结构的设计以提升PDRC性能。
然而，PDRC器件在实际应用中往往因表面污染及长期耐久性差而存在性能衰退的问题，这限制了其商业化及进一步发展。开发一种易于制备、高效、可连续化生产并具备自清洁特性的高性能PDRC材料，仍是一项巨大的挑战。
聚四氟乙烯（PTFE）化学键单一，C—F键具有高大气窗口（8-13 μm波段）发射能力，且能强烈反射太阳光，具有防紫外线、耐化学腐蚀、热稳定性良好以及低表面能等独特优势，是PDRC应用的理想材料。基于此，天津工业大学研究团队利用静电纺丝技术成功制备出一种具有优异的辐射冷却性能和超疏水自清洁特性的PTFE纳米纤维膜（SNM-PTFE）。
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通过向静电纺丝溶液中加入SiO2气凝胶，使其被PTFE树脂充分包裹，广泛分布于纳米纤维的内部和表面。在随后的烧结过程中，熔融的PTFE树脂将SiO2气凝胶牢固地锚定在纳米纤维膜表面，防止SiO2气凝胶的脱落，其超疏水性进一步保障了SiO2气凝胶在膜表面的稳定性，从而增强了SNM-PTFE的长期耐久性。
基于经典Mie散射理论，静电纺丝得到的高孔隙率SNM-PTFE能够强烈散射可见光以提供*大的太阳光反射率。引入的无机粒子SiO2气凝胶不仅增加了SNM-PTFE的表面粗糙度，使其达到超疏水效果，进而增强自清洁能力，而且进一步提升了SNM-PTFE的隔热和红外发射能力。

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为了**且精准地评估SNM-PTFE的PDRC综合性能，该团队系统分析了SNM-PTFE的隔热能力、太阳光反射能力、红外发射率及其在亚环境时和高于环境温度时的冷却性能，证明了通过添加SiO2气凝胶、增加膜厚度、以及优化膜孔径可以显著提升SNM-PTFE的PDRC性能，具体表现为：SNM-PTFE的平均红外发射率为95.8%，平均反射率为95.4%；在阳光直射下，能够实现~ 14.4 ℃的亚环境冷却性能和~ 9.5 ℃的高于环境冷却性能。
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在实际应用中，PDRC器件往往因浮尘或其他固体污染物的沉积而导致性能衰退以及寿命缩减。具有超疏水表面的SNM-PTFE能够有效抵御污染物附着，从而提供自清洁特性和长期耐久性。相较于商业化的双向拉伸PTFE膜（Cb-PTFE）和单向拉伸PTFE膜（Cm-PTFE），SNM-PTFE在户外环境暴露一个月以后依然维持其优异的冷却性能，显示出更为出色的抗污染性和长期耐久性。
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SNM-PTFE优异的综合性能使其在PDRC领域中展示出巨大的发展潜力，可进一步应用于建筑、工业、商业和人体热管理等领域。
该工作以“Self-cleaning PTFE nanofiber membrane for long-term passive daytime radiative cooling”为题发表在Chemical Engineering Journal上。
来源：高分子科学前沿




关于我们

上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业，公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区，专业的光电镀膜公司，技术背景依托中国科学院，卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜，平板显示，安防监控等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。

    采用德国薄膜制备工艺，形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系，能够制备各种超高性能光学薄膜，包括红外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜，应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研，红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆，低反射橱窗玻璃，画框，工业灯具照明，广告机，点餐机，电子白板，安防监控等。
    卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】，这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm，玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好，并且可以避免了磁控溅射的缺点，镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性，新意突出，实用性突出，湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。


  卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
    我们的愿景：卷柔让光学更具价值！
    我们的使命：有光的地方就有卷柔新技术！
    我们的目标：以高质量的产品，优惠的价格,贴心的服务，为客户提供优良的解决方案。
    上海卷柔科技以现代镀膜技术为核心驱动力，通过镀膜设备、镀膜加工、光学镀膜产品服务于客户，努力为客户创造新的利润空间和竞争优势，为中国的民族制造业的发展贡献力量。


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