近期，上海海事大学张玉良副教授课题组在太阳能光热转化领域的工作，以及上海海事大学刘涛副教授课题组的研究成果，获得国际高水平期刊的刊发。
太阳能光热转化领域获得连续突破
上海海事大学张玉良副教授课题组相关论文发表在Solar Energy Materials & Solar Cells，ACS Applied Materials & Interfaces等中科院一区期刊上。其成果是，一个太阳光下的水蒸气最高转化效率提高到90%以上。
张玉良表示，目前商用的污水处理设施及海水淡化设备中，存在耗能高、占地面积大及工艺复杂的弊端。
利用太阳能光热转换材料获得水蒸气的方式可以分为底部加热、整体加热及界面加热三种，其中界面加热方式以其高的热转换效率、低的热损失、简单的工艺甚至便携性获得研究人员的青睐。
太阳能界面加热系统包含三个重要方面：（1）可漂浮的膜结构；（2）宽光谱太阳光的高效吸收和热转化；（3）优秀的热管理。设计密度轻、热绝缘性能好的浮力材料作为界面光热水蒸发器的基体，能有效的阻止热量的损失，该基体材料还应具有适当的孔隙和良好的透水性，方便界面下方的水传输到界面上方，促使太阳光转换后的热能将其加热成蒸汽，并迅速蒸发。另一方面，设计并制备优良的太阳光吸收和光热转化材料一直都是太阳光热转化中最重要的一环。为此开发了一类亲水性的半透膜作为自漂浮基体材料，将棉纤维进行硝化处理，并将光吸收材料混入硝化纤维的前驱体溶液中，最后制成具有整体性结构的自漂浮太阳光高效吸收及转化装置，该装置以商业的炭黑作为光吸收剂可获得56.8%的水汽蒸发效率。
为进一步提高光热转换及水蒸发效率，张玉良团队从材料制备出发，合成了花状的纳米硫化铜，硫化铜具是窄带系p型半导体材料，具有良好的太阳能光谱的匹配性，并且纳米硫化铜具有量子限域的表面等离子体效应，使其在红外光区域也有良好的吸收和热转化能力。经实验证实，在1个和4个模拟太阳光辐照下，水蒸发效率分别达到68.6%和81.2%
课题组结合自身纳米材料的制备经验，为提高纳米硫化铜材料的光吸收和光热转化性能，验证纳米材料结构—性能之间的相互关系，课题组分别制备了二维的Cu9S5纳米网和树枝状多棒CuS纳米结构，在光吸收效率方面都达到90%以上，在1个模拟太阳光下水蒸气蒸发效率分别达到80.2%和90.4%。
通过基因调控为钢铁材料穿上一层仿生的外衣
上海海事大学刘涛副教授课题组的研究成果获国际高水平期刊《美国化学会·应用材料及界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）发表，并被期刊杂志邀请为封面论文。刘伯洋副教授课题组的研究成果获碳材料专业顶级杂志《碳材料》（CARBON），以及《纳米技术》（NANOTECHNOLOGY）发表，并获《碳材料》杂志大陆作者前50位最佳论文引用奖。
《美国化学会·应用材料及界面》封面论文代表期刊论文的最高水平，也是期刊重点推荐论文。海洋科学与工程学院刘涛副教授课题组通过基因编辑的方法，首次在国际上提出利用海洋微生物诱导矿化抑制钢铁材料腐蚀的概念，并研发了一种新的绿色防腐蚀方法，其抑制腐蚀效果优于传统防腐蚀涂层，且具有自修复功能。
刘涛老师表示，海洋环境中的腐蚀问题是一个国际性难题，不仅会引起巨大的经济损失，还会给海洋工程的安全性造成难以预计的危害。传统防腐蚀方法大多依靠化学或电化学手段，成本高，过程繁琐且易对环境造成危害。
本课题组与中科院南海所王晓雪研究员团队合作研究发现，一种南海提取的非致病海洋细菌可在材料表面形成类似于贝壳的矿化膜，通过基因层面的调控，可赋予其非常优异的防腐蚀性能，其防腐性能甚至高于传统的防腐涂层。另外，课题组还发现钢铁材料中的某些成分，会影响这种矿化膜的生成，因此，课题组与宝钢中央研究院高珊博士团队合作，正在开发一种可以调控生物膜生长的新型耐蚀钢。这种耐蚀钢一方面可以经受南海苛刻环境的腐蚀，一方面又不会抑制钢铁表面珊瑚虫的附着生长。
