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| 西安交通大學(xué)能動學(xué)院多篇高水平成果亮相國際頂級期刊 |
| http://www.rumandrelaxation.com 2026年2月4日 來源：西安交通大學(xué) |
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近日，西安交大能動學(xué)院在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力，一批原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科研成果相繼發(fā)表于nature，science advances，nature communications等國際頂級學(xué)術(shù)期刊，充分彰顯了學(xué)院在能源科學(xué)、熱物理、先進(jìn)材料等方向的深厚科研積淀與源頭創(chuàng)新能力。
2026年1月22日，錢蘇昕教授作為共同通訊作者的研究成果發(fā)表于Nature（《自然》）（論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-10013-1）。研究團(tuán)隊(duì)在硫氰酸銨水溶液中發(fā)現(xiàn)了溶解壓卡效應(yīng)，即利用壓力調(diào)控的溶解/析出熱可實(shí)現(xiàn)高效制冷。該效應(yīng)的突破性在于將制冷工質(zhì)與換熱介質(zhì)合二為一：利用溶液本身的流動性實(shí)現(xiàn)高效傳熱，同時通過溶解/析出過程提供冷量�；诖诵�(yīng)，團(tuán)隊(duì)設(shè)計出了高效的類卡諾制冷循環(huán)，包含四個步驟，絕熱加壓解析—等溫解析放熱—絕熱卸壓溶解—等溫溶解吸熱，單次循環(huán)即可實(shí)現(xiàn)每克溶液吸收67焦耳熱量，熱力學(xué)完善度達(dá)77%。該研究不僅提供了一種全新的制冷原理，更為發(fā)展高效、環(huán)保的下一代制冷技術(shù)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。
孫成珍教授、沈少華教授、白博峰教授在氫氣分離純化領(lǐng)域的突破性研究，于2026年1月21日以第一單位和通訊單位身份發(fā)表于Science advances（《科學(xué)進(jìn)展》）（論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz5523）。氫能作為一種零碳排放、高效轉(zhuǎn)化的清潔能源，其大規(guī)模應(yīng)用依賴于高效、低成本的分離純化技術(shù)。然而傳統(tǒng)的聚合物分離膜存在滲透率和選擇性權(quán)衡難題。新型二維材料為分離膜的設(shè)計帶來了革命性的突破，但現(xiàn)有的二維材料層狀膜和納米多孔膜卻分別受限于低氣體滲透通量與復(fù)雜的制備工藝，成為氫氣分離純化膜技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)提出了將具有本征分子尺寸篩分效應(yīng)納米孔的氮化碳納米片組裝成層狀膜的二維材料膜新型構(gòu)筑策略，并通過引入mxene作為“補(bǔ)丁”有效修復(fù)納米片表面的缺陷。該方法融合了二維材料層狀膜和納米多孔膜的優(yōu)勢，制備得到的分離膜實(shí)現(xiàn)了氫氣的高滲透率、高選擇性；同時膜制備工藝簡單，展現(xiàn)出巨大的規(guī)�；瘧�(yīng)用潛力。該研究開辟了二維材料膜設(shè)計的新范式，并為制備高效低能耗的氫氣分離膜提供了一種簡便且可擴(kuò)展的方法。
西安交通大學(xué)王秋旺教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)楊林博士團(tuán)隊(duì)、加拿大卡爾加里大學(xué)mohamad教授團(tuán)隊(duì)在磁場調(diào)諧相變材料動態(tài)熱管理研究方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)成果以“通過磁場控制實(shí)現(xiàn)變工況下的動態(tài)熱管理”（dynamic thermal management under variable operating conditions through magnetic field control）為題于2026年1月23日在線發(fā)表在Nature communications（《自然·通訊》）期刊上。（論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-68715-7）團(tuán)隊(duì)受磁場誘導(dǎo)納米顆粒聚集的啟發(fā)，提出一種非接觸式的磁控動態(tài)熱管理策略。該策略通過在正二十烷基體中分散fe3o4@碳納米管復(fù)合納米粒子，利用均勻磁場誘導(dǎo)納米粒子沿磁感線方向聚集排列，形成可定向調(diào)控的束狀熱輸運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。通過改變磁場與熱擴(kuò)散方向的夾角，實(shí)現(xiàn)同材料高效散熱與良好隔熱雙功能的原位、可逆切換，熱阻調(diào)控比達(dá)1.8倍�；谠撛順�(gòu)建的可調(diào)諧熱管理系統(tǒng)，使動態(tài)間歇負(fù)載工況下的電子元件溫度波動降低10.8°c，顯著提升了電子設(shè)備在極端變工況下的熱安全性與運(yùn)行穩(wěn)定性。該方法經(jīng)100次以上循環(huán)驗(yàn)證，表現(xiàn)出良好的結(jié)構(gòu)可逆性與性能可靠性，為高性能電子器件瞬態(tài)超高散熱需求提供了可擴(kuò)展的解決方案。該研究獲得國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。
傳統(tǒng)電化學(xué)磷酸鹽處理工藝中，磷的高效去除及回收需依賴膜材料，且系統(tǒng)長期運(yùn)行易出現(xiàn)陰極失效，這兩大難點(diǎn)限制了工藝實(shí)用性。徐浩教授團(tuán)隊(duì)圍繞該問題，開展無膜電化學(xué)分離（mfes）-流化床結(jié)晶（fb）耦合工藝相關(guān)研究。研究發(fā)現(xiàn)，mfes系統(tǒng)通過泵吸陰極邊界層溶液分離oh⁻，可實(shí)現(xiàn)96.0%以上的高效除磷，對不同濃度的磷元素、ca2+及干擾離子均有良好耐受性；采用15×10mm孔徑的不銹鋼濾芯作為陰極，工藝可連續(xù)運(yùn)行700h以上且除磷效率穩(wěn)定在80.0%以上，無需中止操作清潔電極，后續(xù)耦合fb系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)73.8%的p回收率。該工作解決了傳統(tǒng)工藝依賴膜材料和陰極易失效的痛點(diǎn)，其揭示的“時空解耦”協(xié)同機(jī)制，為新型高穩(wěn)定性、高效率電化學(xué)資源回收系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論支撐與普適性原則，具備較強(qiáng)的實(shí)用性與可拓展性。上述工作近日發(fā)表于環(huán)境領(lǐng)域頂級期刊《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental science&technology）。
盧晨陽教授在揭示原子尺度核材料缺陷演化規(guī)律方面取得進(jìn)展，研究成果以《面心立方復(fù)雜固溶體合金中局部化學(xué)成分變化誘發(fā)的空洞或堆垛層錯四面體的形成》（formation of voids or stacking-fault tetrahedra induced by local chemical variations in face-centered-cubic complex concentrated alloys）為題于2026年1月6日發(fā)表在世界物理學(xué)頂級學(xué)術(shù)期刊《物理評論快報》（physical review letters）上。該工作由湖南大學(xué)、西安交通大學(xué)、密歇根大學(xué)等單位合作完成，盧晨陽教授是文章的共同第一作者。該工作為通過精準(zhǔn)成分設(shè)計與局域化學(xué)調(diào)控來主動抑制空洞腫脹從而提升材料的抗輻照性能提供了清晰的研究方向與設(shè)計準(zhǔn)則。此外，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的drld模擬方法拓展了目前多尺度模擬框架中的時間尺度和空間分辨率，可推廣應(yīng)用于相分離、蠕變等其它材料微結(jié)構(gòu)演變的長程模擬，為評估和預(yù)測材料在極端環(huán)境下的長期服役性能提供了強(qiáng)大工具。
近年來，西安交大能動學(xué)院以國家重大需求為牽引，系統(tǒng)布局能源轉(zhuǎn)換、儲能技術(shù)、先進(jìn)核能、低碳燃燒等前沿方向，持續(xù)加大對青年人才的支持力度，深化基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用的雙向賦能，力爭在更多能源關(guān)鍵領(lǐng)域產(chǎn)出具有全球影響力的原創(chuàng)成果，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)“能動智慧”與“交大力量”。
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