SCMs|柔性等离激元纤维素纸用于宽谱光吸收和高效太阳能蒸汽转化

等离激元吸光材料因具有强共振吸收、快速光热转换和局部加热效应，在太阳能水蒸发领域具有巨大的应用潜力。但拓宽等离激元纳米颗粒的吸收带宽目前仍面临不小的挑战。

近日，上海交通大学顾佳俊教授和宋钫副教授等人在Science China Materials发表研究论文，通过将等离激元金属纳米颗粒限域合成到市面上常见的纤维素纸（CP）的纳米间隙中，制备出了具有宽谱光吸收的柔性等离激元纤维素纸（PCP）。

本文要点：

1) 利用源于自然的纳米限域效应，可快速且大规模地合成银（Ag）和铜（Cu）基PCP，其中Ag-CP 在250-2500 nm光谱范围内表现出93.7%的宽带光吸收效率，在1 kW m^-2（1 sun）辐照下进行太阳能水蒸发测试，太阳能光热转化效率为85.2%。

2) 基于自然构型的纳米限域合成可以作为一个简单便利的方法调节金属纳米颗粒的大小和相互之间的间隙并防止其团聚。

3) 通过将吸光材料结构调控与理论模拟结合分析，证明了纤维素中天然的独特微观结构对金属纳米颗粒间耦合效应的调控是PCPs表现出强宽带等离激元光吸收的主要原因。

本文提出了一种利用自然构型的纳米限域效应调节光吸收效率的策略，并开发了一种具有实际应用前景的等离激元光吸收材料。

文章信息

Dong C., Yuan Y., Song G., et al. Flexible plasmonic cellulose papers for broadband absorption and efficient solar steam generation. Sci. China Mater. (2022).https://doi.org/10.1007/s40843-022-2238-6

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