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過(guò)程工程所非晶態(tài)納米材料與無(wú)容器制備技術(shù)研究獲進(jìn)展

2012-05-02 12:05 來(lái)源: 作者:

  近日,中科院過(guò)程工程研究所李建強(qiáng)副研究員等的研究論文Amorphous titanate nanospheres fabricated using contactless phase change process被英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)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(diǎn)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(wú)接觸相變方法。使用廉價(jià)的微米級(jí)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(wú)接觸(無(wú)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(jiǎn)單、連續(xù)、易規(guī)模化的特點(diǎn)。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(nèi)(0.25~11 μm)的高透過(guò)率等優(yōu)異光學(xué)特性。研究人員進(jìn)而把納米非晶球組裝成薄膜,涂覆在太陽(yáng)能電池Si片表面,測(cè)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(yáng)光的吸收率和光電轉(zhuǎn)換效率。

   審稿人均認(rèn)為這是一項(xiàng)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(yīng)用價(jià)值。除了在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)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(lǐng)域均具有廣闊的應(yīng)用前景。

   此外,近年來(lái)項(xiàng)目組圍繞“液-固相變過(guò)程與界面調(diào)控”這一方向,在相變儲(chǔ)熱材料的研究也取得重要進(jìn)展。前不久,李建強(qiáng)受邀在“Materials for Energy Conversion and Storage”國(guó)際會(huì)議上作了題為Phase change materials towards high-low temerature thermal energy storage applications的邀請(qǐng)報(bào)告,并主持了有關(guān)分會(huì)。
    以上研究工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金(50704031)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2012BAA03B03A)、北京市自然科學(xué)基金(2112039)等項(xiàng)目資助

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