Energy-Saving Smart Windows with HPC/PAA Hybrid Hydrogels as Thermochromic Materials

低临界溶液温度 材料科学 自愈水凝胶 羟丙基纤维素 热致变色 热稳定性 化学工程 聚合物 复合材料 高分子化学 化学 共聚物 有机化学 工程类
作者
Hongjie Zhang,Hui Xia,Fang Xia,Yi Du,Yupeng Wu,Yanfeng Gao
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (9): 9783-9791 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c01854
摘要

Hydroxypropyl cellulose (HPC) hydrogels exhibit thermal-responsive transparency change due to their temperature-sensitive miscible–immiscible transitions, making them promising thermochromic materials for fabricating energy-saving smart windows. However, their transition temperatures, named lower critical solution temperature (LCST), are too high for building window applications, and it is also challenging to reduce LCST to comfortable room temperature range (e.g., 26–28 °C) in hot seasons. In this work, we report smart windows prepared using poly(acrylic acid) (PAA)-modified HPC hydrogels and demonstrate that the LCST of the resulting HPC/PAA hybrid hydrogels can be effectively tuned by solution pH, from 44 to 10 °C with decreasing pH from 6.0 to 1.0. At pH 2.5, an optimized LCST at 26.5 °C has been achieved. The sandwich-structured smart window, composed of two glass panes and an optimized HPC/PAA hydrogel in between, shows a high visible-light transmittance (Tlum = 90.1%), excellent solar energy modulation (ΔTsol = 47.5%), outstanding heat-shielding performance, and excellent stability after 100 heating and cooling cycles. These optical properties outperform the reported thermosensitive cellulose-based materials, vanadium oxide based smart windows, and other thermosensitive hydrogel-based smart windows. Furthermore, HPC/PAA hydrogels are easy to prepare, nontoxic, biocompatible, low-cost, and environmentally friendly, making them very promising materials for energy-saving and climate-adaptable smart windows.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
真实的储发布了新的文献求助20
刚刚
QZJ666完成签到,获得积分10
2秒前
英俊的铭应助安静尔云采纳,获得10
3秒前
Lucas应助卛e采纳,获得10
3秒前
栀子发布了新的文献求助30
3秒前
Yellow完成签到,获得积分10
4秒前
Jana发布了新的文献求助30
4秒前
WMY发布了新的文献求助10
4秒前
行走发布了新的文献求助10
5秒前
略略略关注了科研通微信公众号
8秒前
美好的成危完成签到,获得积分10
8秒前
tetrakis完成签到,获得积分10
9秒前
Lyapunov发布了新的文献求助10
10秒前
如意竺完成签到,获得积分10
10秒前
Melody完成签到,获得积分10
11秒前
飘逸芸应助Yynlty采纳,获得10
20秒前
行走完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
春日无尾熊完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
机灵一手发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
一一完成签到,获得积分20
31秒前
unovember完成签到,获得积分10
33秒前
飘逸芸发布了新的文献求助50
33秒前
WMY完成签到,获得积分10
35秒前
CodeCraft应助HHHH采纳,获得10
36秒前
略略略发布了新的文献求助10
37秒前
酷波er应助摆渡人采纳,获得10
38秒前
39秒前
40秒前
40秒前
40秒前
充电宝应助机灵一手采纳,获得10
40秒前
姜糊完成签到 ,获得积分10
41秒前
stupidball发布了新的文献求助10
44秒前
飘逸芸应助半江采纳,获得50
44秒前
instinct发布了新的文献求助30
45秒前
49秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Love and Friendship in the Western Tradition: From Plato to Postmodernity 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2549927
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2177233
关于积分的说明 5608276
捐赠科研通 1898072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 947606
版权声明 565490
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504113