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過程工程所非晶態(tài)納米材料與無容器制備技術研究獲進展

2012-05-02 12:05 來源: 作者:

  近日,中科院過程工程研究所李建強副研究員等的研究論文Amorphous titanate nanospheres fabricated using contactless phase change process被英國皇家化學會期刊Journal of Materials Chemistry以封面文章形式刊登(2012, 19, DOI:10.1039/C2JM30621B),并被列為亮點文章(Feature Articles)。
    該論文首先提出了一種制備亞穩(wěn)態(tài)納米材料的普適性方法——無接觸相變方法。使用廉價的微米級顆粒作為原料,采用等離子體、火焰等高溫束流加熱并完全蒸發(fā)微米顆粒,蒸氣在無接觸(無容器)狀態(tài)下冷卻發(fā)生冷凝、凝固相變,最終生成亞穩(wěn)態(tài)納米材料。該方法具有簡單、連續(xù)、易規(guī)?;奶攸c。研究人員采用該方法首次制備出一系列鈦酸鹽基納米非晶球,納米球具有高折射率(nd=2.20~2.35)、深紫外到中紅外極寬波段內(0.25~11 μm)的高透過率等優(yōu)異光學特性。研究人員進而把納米非晶球組裝成薄膜,涂覆在太陽能電池Si片表面,測試表明能夠顯著減小入射光的反射損失(可減小53%),從而提高太陽光的吸收率和光電轉換效率。

   審稿人均認為這是一項非常有意義的創(chuàng)新性工作,并充分肯定新型納米材料的應用價值。除了在太陽能電池領域的應用以外,鈦酸鹽基非晶納米球材料在大功率LED封裝、高分辨成像與光刻、光子晶體等諸多領域均具有廣闊的應用前景。

   此外,近年來項目組圍繞“液-固相變過程與界面調控”這一方向,在相變儲熱材料的研究也取得重要進展。前不久,李建強受邀在“Materials for Energy Conversion and Storage”國際會議上作了題為Phase change materials towards high-low temerature thermal energy storage applications的邀請報告,并主持了有關分會。
    以上研究工作受到國家自然科學基金(50704031)、國家科技支撐計劃(2012BAA03B03A)、北京市自然科學基金(2112039)等項目資助