近日从辽宁省科技奖励大会获悉，中科院金属所“太阳能转换用光催化材料的设计与构建”获得辽宁省自然科学一等奖，新型亚稳金属材料制备技术及应用获得辽宁省技术发明一等奖。

　　光催化效率是由半导体光催化材料的光吸收、光生电荷的分离及表面催化等三方面的特性协同决定，深入理解并有效调控这些特性可为设计与构建高效太阳能转换用光催化材料提供科学指导和技术支撑。金属所科研人员自2004年起针对相关科学问题开展了系统深入的研究，实现了宽光谱吸收：揭示了电子结构修饰剂的均相分布是使光催化材料光吸收边整体红移的本质因素，在动力学和热力学层面提出了两类获得修饰剂均相分布的新思路，实现了典型光催化材料光吸收边的大幅红移。发现了硫、硼单质具有可见光光催化活性;有效提升了光生电荷的分离能力：发展出以电荷扩散短路径为显著特征的低维单体光催化材料，构建了以低能量损失电荷转移为显著特征的核壳构型异质结构光催化材料，具有光生电荷空间分离特性，既保持了光生电荷强的氧化还原能力，又实现了对光生电荷分离转移能力的有效提升;利用晶面调控催化活性：实现了多种晶体的不同晶面选择性暴露的控制制备与原位掺杂，揭示了晶面特征与能带边位置、光催化活性的关联规律，提出了晶面原子配位非饱和度和晶面能带边位置协同决定光催化活性的观点，促进了光催化材料从无特定晶面阶段发展到含特定晶面阶段

　　亚稳金属材料是热力学上处于亚稳状态、结构新颖、性能优异的金属材料，在石油化工、生物医学、精密机械、消费电子和信息等领域具有重要应用前景。针对制约其工程应用的瓶颈难题，金属所科研人员发明了具有抑菌杀菌功能、低成本、可制造能力强和性能优异的Zr基非晶合金，发明了用于污水处理和石油开采输运过程中防结蜡用新型高性能亚稳金属材料和装置，发明了非晶合金构件制备成形加工设备和技术，解决了非晶材料构件制备工艺连续性、短流程以及复杂薄壁构件控形—控构—控性一体化制备的难题。项目成果形成了材料系列—制备设备和技术—产品全链条式综合技术，并实现了技术的工程化应用。