近日四川大学环保型高分子材料国家地方联合工程实验室赵海波教授团队在Science上发表名为“A photoluminescent hydrogen-bonded biomass aerogel for sustainable radiative cooling”的论文，高能中心公共分析测试平台为该论文提供了专业的分析测试服务。论文第一作者为四川大学化学学院2022级硕士研究生马健文，通讯作者为赵海波教授。
全球气候变化和城市化加速进程导致了严重的能源、环境和安全问题。低碳、低能耗的被动辐射冷却技术是解决全球变暖的一种有前景的热管理策略，近年来受到广泛关注。赵海波教授团队提出了一种基于生物质本征光致发光辐射制冷新策略，发展了具有高太阳光反射率、可大规模制备、可循环利用的全生物质辐射冷却气凝胶。
研究发现，由明胶和DNA制备的生物质气凝胶具有独特的荧光/磷光特性以及高度有序的层状结构。该气凝胶在高太阳辐照度的户外条件下，环境温度降低达16.0 ℃，表现出优异的制冷性能。另一方面，利用水介导气凝胶界面处强离子氢键的可逆解离-重构特性，通过可扩展、普适的水焊接策略实现了具有各向异性孔结构气凝胶板的大规模制备，长程有序的孔结构可确保气凝胶材料光学性质及综合性能的可靠性。此外，该全生物质气凝胶材料具有阻燃、可快速自修复、可循环利用和可生物降解等性能。这种可扩展的光致发光生物质冷却气凝胶有望显著减少碳排放和能源消耗，为未来可持续辐射冷却材料的设计制备提供新思路和新途径。
图1 GE-DNA气凝胶的制备过程与微观结构
图2 GE-DNA气凝胶的辐射冷却机制与制冷效率
全文链接：DOI: 10.1126/science.adn5694
【作者：魏令 审核：董成立】
