過程工程所非晶態納米材料與無容器制備技術研究獲進展

發布時間：2012-04-24 18:33 原文鏈接：過程工程所非晶態納米材料與無容器制備技術研究獲進展

　　近日，中科院過程工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態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微米顆粒，蒸氣在無接觸（無容器）狀態下冷卻發生冷凝、凝固相變，最終生成亞穩態納米材料。該方法具有簡單、連續、易規模化的特點。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。