近日，郑州大学材料科学与工程学院张宗涛副教授课题组与上海大学、中国石油大学（北京）、香港中文大学研究团队合作，在化学领域国际顶尖期刊Chemical Reviews发表了题为“Thermochromic Energy Efficient Windows: Fundamentals, Recent Advances, and Perspectives”的综述性论文。该论文报道了热致变色智能节能窗的基本结构、微/中尺度性能调控及其与其它新兴能源技术集成等方面的现状，并对存在的挑战和发展前景予以展望。郑州大学材料科学与工程学院为论文第一作者单位，张宗涛副教授为论文共同第一作者，上海大学高彦峰教授、香港中文大学龙祎教授为论文通讯作者。

建筑能耗约占我国全社会总能耗的30%，且呈逐年增长趋势。研究表明，经由窗户等围护单元热交换流失的能量占建筑总能耗的50%以上，是建筑节能关注的重点。热致变色智能窗可依据环境温度自主调节摄入室内的太阳辐射热，从而减少建筑用于采暖和制冷等的消耗，是一类非常具有应用前景的高效节能窗体系。

该论文回顾了热致变色智能窗的主要发展历程，重点介绍了VO2、水凝胶、钙钛矿等几类代表性热致变色体系的基本结构、设计策略、光热调制机制等的研究进展。主要内容包括：第一，总结了二氧化钒热致变色智能玻璃的研究进展，从原子结构、元素掺杂、纳米复合、多层膜结构、微纳米表面工程等方面对其热致变色性能的影响进行了分析，讨论了其多功能智能玻璃的进展。第二，概述了热致变色水凝胶智能窗的调控机制，讨论了包括提高机械强度和稳定性、调控临界相转变温度值、增强太阳光调控能力等方面的进展。第三，总结了钙钛矿型智能窗的分类与结构特征，探讨了禁带宽度、相变温度、颜色、可逆性等的调控机理及其在智能窗上的应用进展。最后，针对热致变色智能窗的发展与未来挑战，论文从多场调制、光热/光谱整合、节能−发电一体化等方面进行了论述，指出热致变色智能窗的相关研究已进入快速发展阶段，未来可从材料性能与多功能化、生产制造技术、实用性与服役等角度加速推进，并指出开展多学科交叉研究和推进“智能窗”之外系统性应用的重要性。

以上工作获得了国家自然科学基金、资源材料省部共建协同创新中心开放基金等的资助和支持。

全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.2c00762