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天津大学科学家揭秘高效利用太阳能的“密码”
李明 2018-10-13
导语

“这是有助于实现高效利用光能的颠覆性技术。未来将成为来自不同技术背景的科学家和工程师的热门话题。”

当风从南到北一掠而过,田野里的风车也趁机抓住这股冲动;当三峡大坝上的水流开始一泻千里,电流就有了水那般的奔流不息;当粘稠的石油喷涌而出,人们能看到不久的繁荣与昌盛……能源,是千百年来我们赖以生存的瑰宝;新的能源,也向来令探索者不懈追求。当今时代日新月异,发展的背后隐藏着能源利用的更多可能。如何高效利用资源也成为亟待解决的问题。于是,有些人就把目光望向了太阳,这座巨大的能源宝库。

天津大学封伟教授团队近日在太阳能光热燃料领域取得重要突破,在国际上首次系统阐释了偶氮苯对太阳能光热燃料的重要作用,有望为人类揭秘高效利用太阳能的“密码”。

上述相关论述《偶氮苯基光热燃料的设计、性能和应用》已由封伟团队博士研究生董立奇以第一作者身份发表于国际权威期刊英国皇家《化学学会评论》。

太阳能是自然界中储量最丰富的能源之一,然而,人类对太阳能的开发利用一直存在着效率低下、辐射分散、蓄能不稳定等缺陷。太阳能热燃料正成为全球科学家攻克这一难题的关键。理想中的太阳能热燃料将实现单一材料系统内可逆的能量转换和存储,具有零排放、易于运输、可循环、可再生性以及以热量形式按需释放等优点。

封伟团队在研究中发现,偶氮苯有望成为热材料存储、释放太阳能的智能“开关”和“存储器”。偶氮苯的分子结构具有独特的“光诱导可逆结构转变特性”,可以通过光开关分子的结构转换和空间重排来储存来自太阳辐射的能量,然后以热的形式释放能量,是实现光-热存储与可控释放的重要潜在材料。

封伟团队在综述中重点介绍了各类基于偶氮苯及其衍生物的光热燃料的最新研究进展,阐述了先进太阳能存储材料的基本设计概念和实际应用情况等。“我们对偶氮苯光热燃料未来的应用、面临的机遇和挑战提出了新观点,为偶氮苯光热材料的发展和应用指明方向”封伟教授表示,“这是有助于实现高效利用光能的颠覆性技术。未来将成为来自不同技术背景的科学家和工程师的热门话题。

2006年封伟团队在国际期刊《美国应用物理杂志》和《碳》上首次报道了偶氮苯-碳纳米管结构,这一结构也是实现光热能的基础分子结构。近年来该团队在偶氮苯-碳模板化材料的研究和设计上取得了一系列原创性成果,相关研究已经达到世界先进水平。

(本文来源:天津大学微信公众号;)


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作者 李明

博士生

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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