近日,我校材料科学与工程学院卜小海副教授为第一作者及共同通讯作者,南京工程学院作为第一单位,联合南京大学、东南大学等单位,在国际期刊《Chemical Engineering Journal》上发表了题为“Flexible fluorinated thermoplastic polyurethane composite aerogels prepared via a water-induced phase separation method for thermal management”的学术论文。该期刊是材料科学大类的一区TOP期刊,影响因子为13.2。

在全球能源危机与气候变暖的双重压力下,建筑热管理能耗持续攀升,亟需发展低碳、零能耗的新型降温技术,被动辐射冷却(PRC)通过大气窗口将热量直接辐射至外太空,展现出巨大的节能潜力。然而,现有PRC材料普遍存在光谱选择性差、力学脆性大、制备工艺复杂等问题,制约其实际应用,针对上述挑战,该论文研究开发了一种柔性氟化热塑性聚氨酯复合气凝胶,采用简便且可规模化放大的水诱导相分离结合两段式冷冻干燥法制备而成。通过引入PVDF-HFP,成功构建了具有分级多孔结构的气凝胶材料,实现了0.955的太阳反射率与0.981的大气窗口发射率。其中,优化后的气凝胶在阳光直射下平均降温达6.9°C,并兼具优异的力学柔韧性、疏水性与抗紫外老化性能。此外,能耗模拟结果表明,该气凝胶在区域/气候自适应热管理与碳减排方面优于商用保温材料。该研究为高性能、节能型建筑热管理提供了一种可行且可规模化的材料策略。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.173925