一种ATO空心微球的制备方法及其应用,属于功能性纳米材料技术领域。本发明首先通过水热法制备ATO中空微球,然后将微球充分分散在有机硅丙烯酸乳液中,制备具有高光热屏蔽效应的涂层。本发明制备的微球由于中空结构的存在,在其外表面和内表面上都能引起多级反射,同时由于存在大量微小尺寸的气孔而同时降低了热导率,因此导致大大提高了涂层的光热屏蔽性能。与ATO固体微球相比,ATO中空微球具有更高的吸收率,更低的反射率,更低的导热率,更高的比热容和更高的红外发射率。

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种ATO空心微球的制备方法及其应用，其可制备一种ATO中空微球，然后将微球充分分散在有机硅丙烯酸乳液中，制备具有高光热屏蔽效应的涂层。

本发明的技术方案，一种ATO空心微球的制备方法，采用葡萄糖和四氟乙烯制备碳球模板，随后通过SnCl4和SbCl3混合水热反应，焙烧获得ATO空心微球。

进一步地，步骤如下：

（1）碳球模板的制备：将葡萄糖溶于去离子水中；然后将所得溶液转移至四氟乙烯的水热反应釜中，并在150-200℃高温下加热3-4h；反应完成后收集所得沉淀物，并用去离子水和乙醇反复冲洗，100-110℃干燥1-1.5h，获得碳球；

（2）ATO中空微球的制备：使用超声波搅拌器将称量的碳球均匀分散在乙醇中，同时将SnCl4和SbCl3溶解在乙醇中；然后将碳球和乙醇悬浮液逐滴添加到装有自动搅拌器的三口烧瓶中与SnCl4和SbCl3的乙醇混合溶液彻底混合；然后将所得混合物在180℃下进行水热反应6h；反应完成后，洗涤，离心分离并干燥，将获得的粉末放入马弗炉中，逐渐加热至一定温度，获得ATO空心微球。

ATO是一种具有节能效果的材料。这种材料具有高的红外反射率，优良的光学和隔热性能，因此可以在例如屋顶，墙壁和窗户上使用，以降低室内温度并消除热岛效应。通过添加功能性纳米粒子改善涂料的性能，具有极大的应用前景。这些纳米粒子可用于通过选择性吸收，反射，辐射，和光电转换等手段来屏蔽太阳热。

掺杂Sb的SnO2（ATO）是最有前途的太阳能热屏蔽材料中的一种，由于其低成本，高可见光透射率和高NIR吸收特征。ATO具有四方金红石结构，可见光范围内显示出高透射率。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀，源起1902年创建的三江师范学堂，历经国立中央大学、南京大学等发展时期；1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校，成立无锡轻工业学院；1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院；1995年更名为无锡轻工大学；2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学；2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明的有益效果：本发明制备的ATO空心微球由于中空结构的存在，在其外表面和内表面上都能引起多级反射，同时由于存在大量微小尺寸的气孔而同时降低了热导率，因此导致大大提高了涂层的光热屏蔽性能。与ATO固体微球相比，ATO空心微球具有更高的吸收率，更低的反射率，更低的导热率，更高的比热容和更高的红外发射率。

科技成果只有通过实施开发应用，使其转化为生产力，才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力，期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。