金沙真人赌场开户现代工程与应用科学学院助理研究员胡晓珍为论文的第一作者,图2. 最黑金属吸收体与正常金属的照片对比图

金沙真人开户,现代工程与应用科学学院朱嘉教授课题组在宽带、高效金属吸收体及其光热转换方面取得重要进展,相关研究成果以《Self-assembly
of highly efficient, broadband plasmonic absorbers for solar steam
generation》为题发表于Science子刊Science Advances 2, e1501227
。现代工程与应用科学学院副研究员周林与硕士生谭颖玲为论文的共同第一作者,朱嘉教授是论文的唯一通讯作者,南京大学电子工程学院徐骏教授、美国纽约州立大学布法罗分校的甘巧强教授和威斯康辛大学的喻宗夫教授参与指导了本项研究。

现代工学院朱嘉教授课题组在高效太阳能海水淡化方面取得重要进展,相关研究成果以《3D
self-assembly of aluminium nanoparticles for plasmon-enhanced solar
desalination》为题发表于Nature Photonics上(DOI:
10.1038/NPHOTON.2016.75)。现代工程与应用科学学院副研究员周林与硕士生谭颖玲为论文的共同第一作者,朱嘉教授是论文的通讯作者,本项研究受到了祝世宁院士的指导与支持。

真人娱乐官网金沙真人赌场开户,太阳能作为一种非常重要的可再生能源,其高效的转换与利用一直研究热点与前沿领域。将太阳能转换为广泛使用的热能,是太阳能利用的重要途径之一。其中光-热的转换在海水淡化、污水处理、分馏、灭菌等领域具有广阔的应用前景。然而传统的光热转换效率较低,因此设计制备高效率、低成本的光热转换材料并研究其光热转换特性具有重要的科学意义和研究价值。

真人视讯官网99真人网上娱乐,高效的太阳能转换与利用被视为满足国家能源重大需求的重要组成部分,
宽带而高效的光吸收是高效率太阳能转换的先决条件;同时微纳结构和微纳光子学过去十年的迅速发展使得人们对于制备基于微纳结构的金属吸收体产生了广泛而强烈的研究兴趣。然而之前的金属吸收体,无论是吸收带宽、吸收效率还是制备工艺离大规模应用都有较远的距离。朱嘉教授课题组创新性地将氧化铝多孔模板与金属纳米颗粒自组装技术结合起来,成功设计并制备了世界上最黑的超宽带、高效金属吸收体——在400nm
– 10
mm波段达到99%的光吸收效率,超过目前有文献报道的所有的金属光吸收体材料,可以与之前广泛认为的最黑体-碳纳米管阵列媲美(相较于亚微米级的碳纳米管,金属黑体的有效度不足100纳米)!而其独特的自主装工艺使得金属吸收体的大规模制备与应用成为可能,这对高效率太阳能光热、光电、光催化等诸多应用产生重要的意义。

随着人类社会的发展和生活水平的不断提高,淡水资源形势日益严峻,海水淡化作为获取淡水的有效方法之一,引起广泛关注。然而目前传统的海水淡化装置消耗大量热能或电能,碳排放量大、装置体积庞大,且淡化效率、效果均有待提高。利用太阳能光蒸馏的海水淡化技术低碳环保,然而多年来一直受限于较低的光热转换效率而无法大规模应用。朱嘉课题组在国际上首次利用等离激元增强效应实现了高效太阳能海水淡化(能量传递效率~90%,淡化前后盐度降低4个数量级)。该研究发现,三维铝颗粒等离激元黑体材料是实现高效率太阳能海水淡化的绝佳体系,图1给出铝颗粒黑体材料用于等离激元增强太阳能海水淡化的设计示意图。首先,等离激元铝黑体材料具有宽太阳光谱超高光吸收效率(在400-2500nm宽太阳光谱范围平均吸收效率>96%),确保了海水淡化过程中光热转换效率大大提高;其次,铝纳米颗粒的局域等离激元光学共振效应使得漂浮在水面的紧密排列的铝颗粒附近区域产生极高的局部温度和电磁场增强效应,非常有利于快速有效的淡水蒸汽产生,多孔结构又提供了有效的蒸汽逃离通道。最后,铝颗粒等离激元黑体材料制备采用低成本金属铝为唯一原材料,采用了简单可规模化生产的自组装制备方法,且材料的淡化性能表现出良好的稳定性和耐用性,这对高效率太阳能海水淡化技术的实用化将产生重要的意义。

南京大学现代工程与应用科学学院的朱嘉教授团队通过光学、热学联合调控和巧妙的供水结构设计,基于对氧化石墨烯组装体的微纳结构调控,实现了无聚光条件下高达83%的光热转换效率。相关论文发表在Advanced
Materials上(Advanced
Materials,2017,29,1604031)。现代工程与应用科学学院助理研究员胡晓珍为论文的第一作者,朱嘉教授为论文的通讯作者,工作还得到了南京大学祝世宁院士的指导和支持。

该项研究主要得到了国家重点基础研究计划(青年“973”),国家自然科学基金委群体及面上项目,中央高校经费,江苏省优势学科等项目的资助。

该项研究得到了国家重点基础研究计划(青年“973”),国家自然科学基金委群体及面上项目,中央高校基本科研业务费专项资金,江苏省优势学科等项目的资助。

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图1. 最黑金属吸收体的设计示意图

图1. 等离激元增强太阳能海水淡化的设计示意图

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图2. 最黑金属吸收体与正常金属的照片对比图

图2. 三维铝颗粒等离激元黑体自组装工艺与组装前后光学照片对比图

(现代工程与应用科学学院 科学技术处)

(现代工程与应用科学学院 科学技术处)

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