天津大學科學家揭祕高效利用太陽能的「密碼」

天津大学科学家揭秘高效利用太阳能的“密码”

資料圖:太陽能發電站。

中新社天津9月26日電 (張道正 焦德芳)記者26日從天津大學獲悉,該校封偉教授團隊近日在太陽能光熱燃料領域取得重要突破,在國際上首次系統闡釋了偶氮苯對太陽能光熱燃料的重要作用,有望為人類揭秘高效利用太陽能的“密碼”。

上述相關論述《偶氮苯基光熱燃料的設計、性能和應用》已由封偉團隊博士研究生董立奇以第一作者身份發表於國際權威期刊英國皇家《化學學會評論》。

太陽能是自然界中儲量最豐富的能源之一,然而,人類對太陽能的開發利用一直存在著效率低下、輻射分散、蓄能不穩定等缺陷。太陽能熱燃料正成為全球科學家攻克這一難題的關鍵。理想中的太陽能熱燃料將實現單一材料系統內可逆的能量轉換和存儲,具有零排放、易於運輸、可循環、可再生性以及以熱量形式按需釋放等優點。

封偉團隊在研究中發現,偶氮苯有望成為熱材料存儲、釋放太陽能的智能“開關”和“存儲器”。偶氮苯的分子結構具有獨特的“光誘導可逆結構轉變特性”,可以通過光開關分子的結構轉換和空間重排來儲存來自太陽輻射的能量,然後以熱的形式釋放能量,是實現光-熱存儲與可控釋放的重要潛在材料。

封偉團隊在綜述中重點介紹了各類基於偶氮苯及其衍生物的光熱燃料的最新研究進展,闡述了先進太陽能存儲材料的基本設計概念和實際應用情況等。“我們對偶氮苯光熱燃料未來的應用、面臨的機遇和挑戰提出了新觀點,為偶氮苯光熱材料的發展和應用指明方向”封偉教授表示,“這是有助於實現高效利用光能的顛覆性技術。未來將成為來自不同技術背景的科學家和工程師的熱門話題。”

2006年封偉團隊在國際期刊《美國應用物理雜誌》和《碳》上首次報道了偶氮苯-碳納米管結構,這一結構也是實現光熱能的基礎分子結構。近年來該團隊在偶氮苯-碳模板化材料的研究和設計上取得了一系列原創性成果,相關研究已經達到世界先進水平。(完)


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