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福建農(nóng)林大學(xué)陳禮輝教授團隊 Nano Energy：具有高穩(wěn)定性、高效輻射制冷性能的纖維素織物
2023-10-02  來源：高分子科技
  在全球變暖加劇的低碳社會中，為了長期有效地維持人體的熱舒適，開發(fā)可持續(xù)、耐用的被動輻射制冷材料是必要的，也是具有挑戰(zhàn)性的。近日，福建農(nóng)林大學(xué)陳禮輝教授團隊通過對纖維素纖維的微纖維化處理，并原位生長二氧化硅，制備出具有高穩(wěn)定性，高效輻射制冷性能的纖維素織物。二氧化硅的微納粒徑結(jié)構(gòu)賦予材料優(yōu)異的寬帶光譜響應(yīng)，使其具有很強的反射太陽能量的能力，在可見光波段的反射率達到了97%。結(jié)合纖維素豐富的熱輻射官能團C-O和C-O-C鍵以及二氧化硅的熱輻射官能團Si-O鍵，使材料在中紅外波段的發(fā)射率高達到0.97，能夠通過中紅外波段的大氣窗口與寒冷的外太空進行輻射熱交換，從而能夠在白天實現(xiàn)自發(fā)高效的降溫。



  相比于普通纖維素織物，該輻射制冷纖維素織物在白天能夠自發(fā)產(chǎn)生7°C的降溫效果。此外，高穩(wěn)定性也是該輻射制冷織物的特點。經(jīng)過多次的洗滌以及長時間暴露在自然環(huán)境的條件下，輻射制冷纖維素織物的性能，如反射率，降溫性能等并未降低。該工作進一步的拓展了纖維素材料高值化利用的應(yīng)用場景，也為纖維素材料高值化利用帶來新的設(shè)計與制造思路。該工作以 “Engineering biomimetic cellulose fabric for sustainably and durably cooling human body”為題發(fā)表在Nano Energy上。


  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108921


  陳禮輝教授團隊系統(tǒng)研究纖維素的微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)特征，設(shè)計一系列具有光熱管理性能的纖維素材料。相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表《Advanced Functional Material》(https://doi.org/10.1002/adfm.202307960)、《Chemical Engineering Journal 》(https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139786; https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131469)、《Carbohydrate Polymers》(https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.119056; https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.120948)、《Industrial Crops and Products 》(https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2023.117397)。
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