矽化鎂（Mg2Si）是一項由資源豐富之元素所構成的熱電轉換材料，輕量且最適溫度在300℃左右，具有適用產業廢熱的性能，但轉換效率較差是待解決的課題。日本東北大學於日前發表了一項研究成果，與山形大學、北海道大學、名古屋工業大學共同開發出Mg2Si蜂巢多孔體的新合成法。
研究團隊將鎂(Mg)與塗佈了二氧化矽膜(SiO2)的聚丁二烯(Polybutadiene)蜂巢膜封入不鏽鋼管中，並以725˚C退火(Annealing)，進行鎂蒸氣處理，進而成功地將二氧化矽被覆聚丁二烯轉換成蜂巢形狀Mg2Si。
經過化學分析可以得知退火溫度在600～650℃時，二氧化矽被還原，大多是矽(Si)與非晶碳(Amorphous Carbon)形成；而在725℃時則是主要形成了Mg2Si。此外，進行形狀觀察後確認，不論退火溫度的差異，都能維持與鑄型(聚合物蜂巢膜)同樣的多孔構造。
合成得到的Mg2Si蜂巢多孔體雖為無機材料，但具有可漂浮在水面的輕量性，且在維持導電性的同時，擁有6成以上氣孔率的多孔構造，且確認1層蜂巢構造可以降低11%的熱傳導率。
今後研究團隊將推動新技術的實用化，期藉此開發出高效率且輕量的熱電轉換元件，促進實現低碳社會的願景。
資料來源：https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv_press20201124_01web_mg2si.pdf