Modifikacija spektralno selektivnih absorberskih premazov neodvisnih od debeline za učinkovitejšo pretvorbo sončne energije v toplotoVidrih, Žiga (Avtor) Marinšek, Marjan (Mentor) Jerman, Ivan (Komentor) absorberski premazispektralna selektivnostsončni zbiralnikigrafenaluminijeve luskePričujoče magistrsko delo obravnava modifikacijo od debeline neodvisnih spektralno selektivnih absorberskih premazov. Trenutno se praktična uporaba tovrstnih premazov srečuje vsaj s tremi izzivi. V industriji se največkrat uporabljajo: i) neselektivni premazi, kar pomeni izgubo termične energije s sevanjem, ii) absorberski premazi, izdelani na osnovi organskih topil, ki okolje bremenijo z visokimi izpusti hlapnih organskih komponent (VOC - volatile organic compounds), iii) premazi z absorberskimi površinami, na katerih se nabira prah in umazanija, kar ima za posledico zmanjšan izkoristek pretvorbe sončne energije v toploto. Učinkovitost delovanja premazov lahko izboljšamo z uporabo črnih ali barvnih spektralno selektivnih premazov na osnovi anorganskih pigmentov ali optimiziranih grafenskih pigmentov v kombinaciji z vezivi, ki omogočajo nizko termično emisivnost. Emisivnost dodatno znižamo z uporabo luskastih kovinskih pigmentov. Znano je, da aluminijeve luske, primerne za absorberske premaze, reagirajo z vodo v vezivih na vodni osnovi, zato je potrebna zaščitna modifikacija njihove površine, ki ohrani refleksijske lastnosti Al lusk v IR območju. Emisije VOC v okolje pa zmanjšamo s formulacijo premazov na vodni osnovi namesto na osnovi hlapnih organskih topil. Pripravili smo več različnih spektralno selektivnih absorberskih premazov; premaz s funkcionaliziranimi grafenskimi nanotrakovi, GNR premaz z vezivom na vodni osnovi in GNR premazi z različnimi masnimi deleži pigmenta Black 444. Vsem so skupni grafenski nanotrakovi (GNR - graphene nanoribbons), ki smo jih sintetizirali z oksidacijo ogljikovih nanocevk. Morfologijo GNR in pripravljenih premazov smo preučili z vrstično elektronsko mikroskopijo. Premazom smo določili tudi vrednosti absorpcije sončne svetlobe in toplotne emisije (αS in εT vrednosti), ki smo jih nato uporabili za izračun izkoristka pretvorbe sončnega sevanja v toploto. Z vključitvijo različnih deležev Cr3+ ionov smo dodatno modificirali spinelni pigment Black 444. Uspešnost vključitve Cr3+ ionov v strukturo pigmenta smo karakterizirali s FTIR spektroskopijo. Nove optične lastnosti dopiranih pigmentov smo preverili z UV/VIS in IR spektrofotometrijo. Aluminijeve luske smo oplaščili z različnimi grafenskimi pigmenti in komercialnim pigmentom Black 444. Pokritost lusk s pigmenti smo analizirali z vrstično elektronsko mikroskopijo in Raman-ovo spektroskopijo. Njihovo antikorozijsko obstojnost pa smo testirali z izvedbo hitrega korozijskega testa in testa s simulacijo slane komore.20212021-08-19 14:15:00Magistrsko delo/naloga128962sl