远东联邦大学 FEFU自动化与控制过程研究所高级研究员亚历山大·库奇米扎克
实验室学分:FEFU 含金的二氧化钛纳米粒子吸收约96%的太阳光谱，并将其转化为热量
这种材料可以加速海水淡化厂的蒸发，最高可达2
可以追踪危险分子和化合物
一个由远东联邦大学(FEFU)、工业技术大学和俄罗斯科学院远东分院的代表组成的国际研究小组在《美国化学学会应用材料与界面》上发表了一篇相关文章
获得安全饮用水被列入17项联合国可持续发展目标
与此同时，世界卫生组织(世卫组织)和儿童基金会(儿基会)在2019年的一份报告中讨论了这一问题，指出2
20亿人缺乏安全饮用水
提供清洁饮用水的方法之一是通过蒸发和随后的蒸汽浓缩来淡化海水
为了获得更大的产量，需要加速蒸发的新材料
在过去的五年里，这已经成为全球范围内迅速发展的研究领域
这种创新材料是由FEFU、英国科学技术研究院和英国工业技术大学的科学家与来自西班牙、日本、保加利亚和白俄罗斯的同事合作设计的
研究人员声称，它可以用作水蒸发的纳米加热器，也可以用作传感器系统中的光学检测器，跟踪液体中各种物质的最小痕迹
后来的特性可能与微流体生物医学系统、芯片实验室以及水中污染物、抗生素或病毒的环境监测相关
在激光照射下，最初的结晶二氧化钛变成完全无定形的，获得了强的宽带光吸收特性
金纳米团簇对材料的修饰和掺杂进一步促进了可见光吸收
最初，我们打算将该特性用于太阳能，但很快意识到，由于新的无定形结构，太阳能电池活性层中的纳米粒子将把吸收的太阳能转化为热量，而不是电能
但这个想法是作为一种脱盐罐中的纳米加热器来使用的，它是在实验室条件下成功完成的，”该论文的作者之一亚历山大·库奇米沙克说，他是联邦电力公司自动化和控制过程研究所的高级研究员
该材料是通过在液体中激光烧蚀的简单且环保的技术获得的
“我们将二氧化钛纳米粉末加入到含有金离子的液体中，并用可见光谱的激光脉冲照射混合物
该方法不需要昂贵的设备和危险的化学物质，并且可以很容易地优化，以每小时克的速度合成独特的纳米材料，”研究参与者、FEFU理工学院初级研究员斯坦尼斯拉夫·古尔巴托夫说
值得注意的是，最初的二氧化钛纳米粒子不吸收可见的激光辐射
然而，它们催化在其表面形成纳米尺寸的金簇，刺激二氧化钛的进一步熔化
几个混合纳米粒子融合形成独特的纳米形态，其中金纳米团簇位于二氧化钛的内部和表面
金修饰的无定形二氧化钛纳米粉末在人眼看来是完全黑色的，因为它像太空中的黑洞一样有效地吸收整个可见光谱范围内的光，并将其转化为热量
与此形成鲜明对比的是，用作原料的商用二氧化钛粉末是白色的
新材料的开发，包括那些支持用于广泛应用的新的可管理的物理原理的材料的开发，属于FEFU的优先领域，科学家们正在与俄罗斯科学院、国内外同事密切合作研究这些领域
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