Abstract Materials used for radiative cooling usually have high spectral reflectivity in the solar radiation band (0.3–2.5 µm) and high spectral absorptivity (or emissivity) in the infrared band (2.5–25 µm), particularly in the atmospheric window (8–14 µm). In this work, 4A zeolite was first used as a functional material for radiative cooling. The effects of heat treatment temperature on the microstructures and optical properties of 4A zeolite were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and spectroscopic methods. 4A zeolite was found to transform to low-carnegieite NaAlSiO4 and nepheline NaAlSiO4 after being annealed at 800 °C and 1000 °C, respectively. The results showed that the 4A zeolite heat-treated at 800 °C (4A-800) demonstrated a high solar reflectivity of 92% and a high emissivity of 0.94 in the range of 8–14 µm, which is higher than most of the materials reported in the literature. Then the 4A-800 was incorporated into a coating to further study its cooling performance. The results showed that the as-prepared 4A zeolite coating after being annealed at 800 °C achieved a temperature decrease of ~15 °C compared to a pure aluminum plate at noon and a decrease of ~4 °C compared to a TiO2 coated aluminum plate under direct sunlight. The present work demonstrates that 4A zeolite is a promising energy-saving material for daytime passive radiative cooling, which is significant for green and environment protection.

中文翻译：

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4A 沸石基日间被动辐射冷却材料

摘要 用于辐射冷却的材料通常在太阳辐射波段 (0.3-2.5 µm) 具有高光谱反射率，在红外波段 (2.5-25 µm) 具有高光谱吸收率（或发射率），特别是在大气窗口 (8-14微米）。在这项工作中，4A 沸石首先被用作辐射冷却的功能材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和光谱方法研究了热处理温度对4A沸石微观结构和光学性能的影响。发现 4A 沸石分别在 800 °C 和 1000 °C 下退火后转变为低碳镁石 NaAlSiO4 和霞石 NaAlSiO4。结果表明，在 800 °C (4A-800) 下热处理的 4A 沸石在 8-14 µm 范围内表现出 92% 的高太阳反射率和 0.94 的高发射率，高于大多数材料文献中报道。然后将 4A-800 加入涂层中以进一步研究其冷却性能。结果表明，所制备的 4A 沸石涂层在 800 °C 下退火后，与纯铝板相比，中午温度降低了约 15 °C，与 TiO2 涂层铝板相比，温度降低了约 4 °C。在阳光直射下。目前的工作表明，4A沸石是一种很有前途的白天被动辐射冷却节能材料，对绿色环保具有重要意义。这高于文献中报道的大多数材料。然后将 4A-800 加入涂层中以进一步研究其冷却性能。结果表明，所制备的 4A 沸石涂层在 800 °C 下退火后，与纯铝板相比，中午温度降低了约 15 °C，与 TiO2 涂层铝板相比，温度降低了约 4 °C。在阳光直射下。目前的工作表明，4A沸石是一种很有前途的白天被动辐射冷却节能材料，对绿色环保具有重要意义。这高于文献中报道的大多数材料。然后将 4A-800 加入涂层中以进一步研究其冷却性能。结果表明，所制备的 4A 沸石涂层在 800 °C 下退火后，与纯铝板相比，中午温度降低了约 15 °C，与 TiO2 涂层铝板相比，温度降低了约 4 °C。在阳光直射下。目前的工作表明，4A沸石是一种很有前途的白天被动辐射冷却节能材料，对绿色环保具有重要意义。结果表明，所制备的 4A 沸石涂层在 800 °C 下退火后，与纯铝板相比，中午温度降低了约 15 °C，与 TiO2 涂层铝板相比，温度降低了约 4 °C。在阳光直射下。目前的工作表明，4A沸石是一种很有前途的白天被动辐射冷却节能材料，对绿色环保具有重要意义。结果表明，所制备的 4A 沸石涂层在 800 °C 下退火后，与纯铝板相比，中午温度降低了约 15 °C，与 TiO2 涂层铝板相比，温度降低了约 4 °C。在阳光直射下。目前的工作表明，4A沸石是一种很有前途的白天被动辐射冷却节能材料，对绿色环保具有重要意义。