近日，中國藥科大學理學院徐波副教授和東北大學/杭州電子科技大學張雪峰教授團隊合作在國際化學領域頂級期刊Angewandte Chemie International Edition（影響因子 15.336）發(fā)表了關于光熱材料的最新研究成果“High-Entropy-Alloy Nanoparticles with Enhanced Interband Transitions for Efficient Photothermal Conversion”。徐波副教授和張雪峰教授為本文的共同通訊作者，課題組2020級碩士生黃恩惠為本文第四作者，中國藥科大學為本文第三通訊單位。
光熱轉換材料是把吸收的光能轉變?yōu)闊崮艿囊活惒牧希诠鉄嶂委煟柲芾玫戎T多領域起著至關重要的作用。基于局域等激元共振效應，金屬納米顆粒，比如Au，Ag等，是最受關注的光熱轉換材料，但是由于等離激元共振范圍有限，難以賦予材料在紫外到紅外的波段內(nèi)都具有優(yōu)異的光吸收性能，而且價格昂貴，在太陽能光熱利用方面存在很大的局限。徐波副教授根據(jù)帶間躍遷機制可以發(fā)生在很寬的光譜范圍內(nèi)，并基于d電子非常局域的特點，首次提出如果能夠在材料費米能級上下4 eV區(qū)間內(nèi)都填充上合適的3d電子，該材料將會具有在很寬的波段范圍內(nèi)具有優(yōu)異的光吸收性能。通過理論計算發(fā)現(xiàn)，3d過渡金屬高熵合金是符合這一要求的完美材料體系。徐波副教授和東北大學/杭州電子科技大學張雪峰教授實驗團隊合作，成功制備了多組元3d 過渡金屬高熵合金納米顆粒，驗證了其在200 ~2500 nm范圍內(nèi)優(yōu)異的光吸收性能，并且把該材料應用于太陽能水蒸發(fā)，發(fā)現(xiàn)基于該機制的水的蒸發(fā)速率要高于其他材料的實驗報道。此工作為設計新型，能夠在很寬波段范圍內(nèi)都具有優(yōu)異光吸收性能的光熱材料提供了新的思路。
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202112520
（供稿單位：理學院，撰寫人：王亞茹）
