近日，中国药科大学理学院徐波副教授和东北大学/杭州电子科技大学张雪峰教授团队合作在国际化学领域顶级期刊Angewandte Chemie International Edition（影响因子 15.336）发表了关于光热材料的最新研究成果“High-Entropy-Alloy Nanoparticles with Enhanced Interband Transitions for Efficient Photothermal Conversion”。徐波副教授和张雪峰教授为本文的共同通讯作者，课题组2020级硕士生黄恩惠为本文第四作者，中国药科大学为本文第三通讯单位。
光热转换材料是把吸收的光能转变为热能的一类材料，在光热治疗，太阳能利用等诸多领域起着至关重要的作用。基于局域等激元共振效应，金属纳米颗粒，比如Au，Ag等，是最受关注的光热转换材料，但是由于等离激元共振范围有限，难以赋予材料在紫外到红外的波段内都具有优异的光吸收性能，而且价格昂贵，在太阳能光热利用方面存在很大的局限。徐波副教授根据带间跃迁机制可以发生在很宽的光谱范围内，并基于d电子非常局域的特点，首次提出如果能够在材料费米能级上下4 eV区间内都填充上合适的3d电子，该材料将会具有在很宽的波段范围内具有优异的光吸收性能。通过理论计算发现，3d过渡金属高熵合金是符合这一要求的完美材料体系。徐波副教授和东北大学/杭州电子科技大学张雪峰教授实验团队合作，成功制备了多组元3d 过渡金属高熵合金纳米颗粒，验证了其在200 ~2500 nm范围内优异的光吸收性能，并且把该材料应用于太阳能水蒸发，发现基于该机制的水的蒸发速率要高于其他材料的实验报道。此工作为设计新型，能够在很宽波段范围内都具有优异光吸收性能的光热材料提供了新的思路。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202112520