辐射制冷是一种新型的,清洁的制冷方式,不需要任何额外的能量输入,就能够自发地进行散热降温。辐射制冷包括日间制冷和夜间制冷,而日间辐射制冷是目前大家攻克的热点与难点。为了实现日间辐射制冷,制冷器需要同时具有高的太阳光谱热反射性能和中红外波段较强的热发射性能。通常的辐射制冷装置比较复杂,成本高,需要精密的仪器加工与复杂的光学设计,大多局限在实验室小范围的研究,不能大规模生产化,所以我们研发并制备了材料单一,成本低,绿色环保的铝磷酸盐作为新型的辐射制冷材料。磷酸铝是一种化学性质稳定,耐高温、具有良好的抗热震性和抗氧化性的无机非金属材料,具有特殊的光谱特性,存在以单一材料实现辐射制冷的潜力。本文就铝磷酸盐新型辐射制冷材料的多种制备方法,不同晶型磷酸铝的晶体结构,微观形貌,化学环境,光谱特性等进行研究,并详细探讨了辐射制冷的机理,具体开展了以下的研究工作:（1）通过P₂O₅和Al（NO₃）₃·9H₂O在无水乙醇中的聚酯化反应制备的无定形磷酸铝,热处理至900℃仍可保持其无定形结构特征,中红外发射率可维持在0.91以上,具有应用于高红外辐射领域应用的潜力。这是因为非晶态降低了材料结构的对称性,使分子振动和转动更容易,进而增加了红外吸收和辐射。但是由于制得的样品是黑色的,其太阳光谱反射率不高,难以直接作为辐射制冷材料使用。（2）采用水热合成法,通过模板剂的选择及矿化剂HF含量的调整,可获得三种不同分子筛结构的磷酸铝晶体,其骨架结构差异比较大:AlPO₄-12是1个四元环周边围绕着4个六元环;AlPO₄-5是一个由6个六元环和6个四元环组成的巨大的十二圆环孔道;AlPO₄-11是一个由6个六元环和4个四元环组成的十圆环孔道。对于光谱特性,AlPO₄-12的发射率最高,8¹3μm范围内的发射率值为0.92,但是其光谱选择性差,反射率低,为0.92。而AlPO₄-11的反射率高为0.97,但是其发射率低,仅为0.87,而且太阳光谱反射率和中红外发射率是此消彼长的关系。（3）采用均匀沉淀法,经1000℃热处理,可以得到C型磷酸铝样品,其晶体结构属于正交晶系的磷酸铝,太阳光谱反射率性能较高,但是中红外发射率较低,只有0.88。所以通过掺杂稀土金属离子钇来改善其红外辐射性能。在此过程中钇的掺杂可将磷酸铝晶相从正交晶系转变为单斜晶系,其发射率显著提高到0.93。钇的掺杂导致红外辐射性能的改善,原因有两方面:一是钇的掺杂降低了晶格振动的对称性,并获得了具有由多面体六元环组成的空腔结构。另一个原因是晶粒尺寸的减小可以增强红外发射率。（4）采用直接沉淀法,制得T型磷酸铝样品,其晶体结构属于单斜晶系的磷酸铝,样品在太阳光谱反射率最高可以达到0.97,大气窗口的最高发射率为0.90。并进行了详细的机理分析,发现T型磷酸铝,具有六元环彼此堆叠形成巨大的空腔通道,这些不致密的空腔会影响分子的振动时红外吸收与辐射,从而具有较高的发射率。而且制得T型磷酸铝属于选择性辐射制冷体,在日间辐射制冷方面会有很大的应用前景。（5）将最优性能的磷酸铝样品制备成涂层材料,并进行了实际的降温测试,最好的日间辐射制冷效果为:太阳直晒下,磷酸铝涂层的最高可比环境温度低⁶℃,比市售隔热涂层低⁴.8℃。实测日间辐射制冷功率为76 W/m²,与理论计算值78 W/m²是相近的。其次,计算并讨论了周围环境温度对辐射功率的影响。结果表明周围环境温度越高,其最大制冷功率和最大的制冷温差也随之增大。此外,还将磷酸铝涂层用在瓷砖表面,获得最佳的制冷效果是比空白瓷砖和环境温度大约低3℃,实测日间制冷功率为68W/m²,与理论计算值65 W/m²相近。