新型环保辐射制冷纳米涂层助力建筑节能降温

  理工大学（简称“港理大”）了解到，该校研究团队成功开发一款自适性环保辐射制冷纳米涂层，能应用于建筑物天台和外墙等，无须消耗任何能源的情况下，即可大大降低建筑物表面温度高达摄氏25度，并降低室内温度约摄氏2至3度。

  据介绍，该新型涂层既无毒又耐用，且不含任何金属，可实现大规模生产，助力缓解城市热岛效应及助力实现碳中和目标。

  以反射物料覆盖外墙及天台，有助建筑物自我调节热环境，以此来降低室内环境和温度。一般的被动式辐射製冷材料，不能依据环境变化自动调节制冷量，使应用具有局限性。

  为此，港理大建筑环境及能源工程学系教授吕琳团队，开发了以碳量子点驱动的光致发光辐射制冷纳米涂层，能根据太阳辐射量，自动调节其制冷量。

  光致发光辐射制冷涂层是利用光致发光材料将太阳能转化为光能，太阳光度强度越大，涂层的太阳光反射率则越高，以避免建筑物吸收过量热力。然而，传统的光致发光材料属于稀土金属和钙钛矿，存在环境污染问题，吕琳团队的团队采用纳米大小的环保有机合成物——碳量子点作为光致发光材料，解决了此问题。

  这种环保无害的有机材料涂盖在中空的玻璃微珠表面，制成智慧制冷球，使涂层有效地将紫外线转换成可见光光子，提升太阳能反射率。新型涂层具水溶性特点，使用时只需等水分蒸发及凝固，便可形成涂层覆盖在建筑物表面，过程中不会释放任何挥发性有机物，减少了空气污染的问题。

  实验结果为，与传统辐射制冷涂层相比，新型涂层可将白天的有效太阳能反射率由92.5%提升至95%，冷却效果比传统涂层高10至20%。实地测试中，团队将新型辐射製冷涂层应用于建筑施工工地的货柜屋屋顶，经过两年半的户外测试后，货柜屋屋顶比一般混凝土屋顶温度降低高达摄氏24度。新型涂层的太阳能反射率在测试期后只降低了不到2%，具有极高的耐用度。团队预计，以新型涂层为该货柜屋降温，能大大降低空调冷负荷，每年可节省约10%的空调系统耗电量。

  吕琳表示：“我们研发的新型涂层具有卓越的降温表现，适用于各种各样的气候的城市，有望加快新一代降温材料的发展。这种水溶性新型涂层更可制成多种颜色，以滚刷方式大幅涂抹于建筑物天台和外墙、路面、城市地表覆盖面等，既可达到降温目的，更兼具美化外观的效果，是未来实现可持续城市发展、缓解城市热岛效应的创新策略之一。”

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  Nanomaterials 中国地质大学 (北京) 米瑞宇副教授创建特刊