Science Advances刊登现代工学院朱嘉教授课题组“最黑金属吸收体”工作

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 (2016)。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。

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。

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。

图1. 最黑金属吸收体的设计示意图

图2. 最黑金属吸收体与正常金属的照片对比图

（现代工程与应用科学学院 科学技术处）