1. 文章信息

標題：Biodegradable, scalable and flexible fiber membrane for green passive radiative cooling

頁碼：Sol. Energ. Mat. Sol. C. 2023, 253, 112209

2. 文章鏈接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024823000302#appsec1

3. 期刊信息

期刊名：Solar Energy Materials and Solar Cells (Sol. Energ. Mat. Sol. C.)

ISSN: 0927-0248

2022年影響因子：7.305

分區信息：中科院2區；JCR分區（Q1）

涉及研究方向：材料科學（大類學科）：材料科學：綜合（小類學科）

4. 作者信息：許鵬（共同第 一作者）；相波（共同第 一作者、共同通訊作者）；雷文（共同通訊作者）；張榮（共同通訊作者）

5. 光功率計型號：北京中教金源CEL-NP2000-2A全自動光功率計

文章簡介：

傳統的主動降溫系統（如空調）在冷卻降溫時，往往伴隨著大量的能量損耗以及對生態環境造成破壞的溫室氣體排放，尋求低能耗、環境友好的降溫方式成為人們致力追求的目標。輻射冷卻降溫能夠在不消耗任何不可再生能源的情況下，將熱量以電磁波的形式輻射到外太空去，被認為是最有前景的被動降溫方式。然而，目前所報道的輻射制冷材料多以高分子材料為基體。眾所周知，大多數高分子材料一旦被丟棄至外界環境后，很難在短時間內被自然降解掉。如果不通過焚燒等人為干預，未降解的高分子材料將持續存在幾十年甚至更久，從而造成嚴重的“白色污染”問題。

為此，本文以生物質來源的蠶絲蛋白（SF）和聚乳酸（PLA）高分子材料為基體材料，通過一步靜電紡絲工藝直接成膜，獲得具有生物可降解性能的綠色輻射制冷纖維膜材料（圖1）。該纖維膜材料僅需一個月時間，便可在室外自然土壤環境中降解殆盡，極大程度上可以促進輻射制冷材料領域的綠色可持續發展（圖2）。此外，該綠色輻射制冷纖維膜表現出優異的光學性能，其太陽光反射率和中紅外發射率分別可高達96.1%和95.4%，處于國際領先水平（圖3）。

室外溫度測試結果表明（圖4），纖維膜材料可在900 W m-2的太陽輻照度下獲得6 oC左右的亞環境溫度調控效果。此外，基于靜電紡絲的制造工藝簡單易行且成本低廉，適合大規模的產品制備。該研究提出了一種將綠色生物可降解與零能耗輻射制冷相結合的新策略，可以大大降低制冷領域的能源損耗和碳排放量，為輻射制冷材料領域的綠色可持續發展提供了理論依據和技術支持。

圖1 SF/PLA輻射制冷纖維膜的材料來源及工作機理圖

圖2 SF/PLA輻射制冷纖維膜的生物可降解性能

圖3 SF/PLA輻射制冷纖維膜的光學性能

圖4 SF/PLA輻射制冷纖維膜的室外溫度測試結果

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