在綠色能源與多功能復(fù)合材料領(lǐng)域，昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院磷化工團隊攜手廣東工業(yè)大學(xué)科研力量，共同攻克了納米黑磷阻燃聚合物復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)難題，相關(guān)研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威期刊《先進能源材料》，為行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展注入新動能。

當(dāng)前，以脂肪酸為代表的有機相變材料因高相變焓、化學(xué)穩(wěn)定性強等特性，成為太陽能熱利用領(lǐng)域的研究熱點。但這類材料普遍存在熱導(dǎo)率低、易滲漏、光熱轉(zhuǎn)換效率不足及可燃性高等短板，制約了其在復(fù)雜環(huán)境中的長期應(yīng)用。如何突破材料性能瓶頸，實現(xiàn)多功能集成，成為行業(yè)亟待解決的科技命題。

研究團隊將目光投向二維含磷納米材料——黑磷烯。該材料具有寬光譜吸收、高效光熱轉(zhuǎn)換及本征阻燃特性，在高性能復(fù)合相變材料領(lǐng)域潛力巨大。然而，黑磷烯在潮濕、富氧及光照條件下易降解，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)與功能衰退；單純依賴黑磷烯難以構(gòu)建穩(wěn)定的三維支撐結(jié)構(gòu)，限制了復(fù)合體系的綜合性能提升。

針對上述挑戰(zhàn)，科研人員創(chuàng)新性地以天然木材定向微通道為骨架，通過界面工程調(diào)控策略，在黑磷烯表面構(gòu)建金屬—多酚網(wǎng)絡(luò)“保護層”。這一設(shè)計不僅顯著提升了黑磷烯的環(huán)境耐受性，還強化了其與相變材料的界面結(jié)合力，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與材料相容性的雙重優(yōu)化。實驗表明，復(fù)合材料潛熱儲能密度達175.03千焦/千克，光熱轉(zhuǎn)換效率高達91.27%，軸向熱導(dǎo)率較純材料提升3.9倍。

在阻燃性能方面，該材料表現(xiàn)尤為突出：熱釋放峰值降低27.4%，總熱釋放量減少31.2%，同時具備超疏水自清潔與抗菌特性。更值得關(guān)注的是，材料實現(xiàn)了光—熱—電的高效轉(zhuǎn)化，開路電壓最高達0.65伏，為多功能能源材料的開發(fā)提供了全新范式。

這項突破為納米黑磷材料在熱管理、綠色能源轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，標志著我國在新一代功能復(fù)合材料研發(fā)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。