日前,九州大学宣布为了提高使用光催化剂的燃料生产和环境净化系统的效率,开发在不使用重金属的情况下将可见光有效上转换为紫外光的技术非常重要,并找到了一种分子材料。
转换效率 8.2%到20.3%
据了解,波长为400nm以下的紫外线与光催化剂结合,可用于燃料生产、室内除臭/抗菌、环境净化等广泛用途,因此具有市场前景,极为重要。
在这项研究中,九州大学发现了一种分子材料,该材料不含重金属,但能高效地将可见光上转换为紫外线。使用三重态-三重态湮没 (TTA)* 1和2的光子上转换 (UC)* 3将太阳光中丰富的400nm或更大波长的可见光高效转换为紫外光。此前,太阳光中含有的紫外线到达地球表面的比例很低。
使用不含重金属的分子染料材料将可见光高效转换为紫外光
九州大学表示,在这项研究中,实现了20.3%的高效率,这是从无重金属可见光到紫外光的上转换效率 8.2%的常规记录的重大更新。该系统不含许多传统系统中已使用的铱和镉等重金属,有望与光催化剂相结合,应用于低成本和可持续的燃料生产和环境净化系统。(该研究成果于2022年在线发表在英国国际期刊《Journal of Materials Chemistry C》上。)
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将对UV LED行业冲击?
“直接可见光转紫外光,这种材料的出现会对UV LED冲击吗?”笔者认为是不会。根据九州大学研究所见,此种材料受制自然环境因素即太阳光,在阳光充足的情况下比较适合!但同时需要考虑一种是室内使用,阳光覆盖不足地方以及阳光过度充足,运用这种技术直接转换成紫外光,时刻暴露于这种紫外环境,存在一定安全隐患!
反观目前备受看好的UV LED,体积小(适用于安装各种环境,特别是一些阳光照射不到之地)、能耗低、环保且经过光学设计及安全保护装置的加持,使用起来更加安全!
当然,不可忽视的是目前UV LED的光电转换效率仍不够,尤其是UVC-LED。2021年,UV LED行业依然是在疫情的大环境下面临了许多的挑战,UVA-LED在传统固化领域稳步向前,3D打印等新型领域不断拓宽应用边界;UVC-LED在终端家电品牌的到如下也在逐步提升渗透率,从2020年的高峰到2021的低谷,行业骤变内冲击着各个厂商,也加速了行业洗牌和整合。
在中国市场,已经出现多家千万级营收的UV LED制造商,行业总是在曲折中发展,UV LED产业随着技术持续提升,产品应用的教育和优化,未来仍然将持续地增长。
尽管UVC-LED市场的甜蜜点仍没有到来,狂热期过去,杀手级的应用也仍未出现,产业的玩家大多数也还没有尝到足够的甜头,但UVC-LED产业链整体来说,前期成本投入已经基本完成,同时UVC-LED消毒意识已经广泛普及,人们对于杀菌更加重视,在消费升级的背景下,我们期待,随着UVC-LED成本下降,光功率及WPE等性能的提升,《水俣公约》的推进,UVC-LED的杀手级应用或场景的标配身份总会到来,届时将会进入逐步稳健发展的成熟期。
来源:沐阳授权转载
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