1、成果简介
摩擦电动纳米发电机（TENGs）的耐久性问题仍然限制了其在长期运行中的实际应用，尤其是在收获水能时，水是自然界中最广泛的能源之一。为了改善这一点，本文，浙江大学平建峰研究员团队在《Small》期刊发表名为“Fluorinated Graphene‐Enabled Durable Triboelectric Coating for Water Energy Harvesting”的论文，研究引入了具有独特的摩擦电负性和超疏水性能的氟化石墨烯（FG），作为TENG结构的新型摩擦电和保护层。然后演示了具有FG涂层的TENG设备的自清洁以及防腐性能和耐用性。
此外，这种新型的摩擦负电材料候选物被用于连续涂覆在铜网和污水管的内壁上，以制造用于收集水能并同时用作金属保护层的TENG。通过非凡的输出性能，证明了采用FG的摩擦电涂层在干扰筛查，过滤和排污管道领域中的可行性。这种先进的摩擦负电涂层不仅拓宽了TENG的材料选择范围，而且显着提高了TENG在水能收集方面的耐用性和耐用性，在金属保护和极端条件（例如强酸和强酸）下的水能收集中具有巨大的应用潜力。
2、图文导读
图1、摩擦负电FG涂层适用于金属排污管，过滤后的铜网和铜网包覆的通信电缆的屏蔽层，不仅可作为金属的防腐蚀保护层，而且还可以从水中收集能量。
图2、FG的特性。A）SEM和B）FG纳米片的TEM图像。C）FG纳米片的AFM图像及其高度轮廓（插图）。
图3、水在不同疏水表面上的润湿行为。水滴的光学照片在A）具有B）接触角为111.6°的PTFE膜，C）具有D）接触角为116.9°的PDMS膜和E）具有F）接触角为164.5°的FG膜上。
图4、在3.5 wt％NaCl水溶液中浸泡5周期间的三个样品的Bode图。
图5、a）NH 4 OH，B）CH 3 COOH，C）NaHCO 3，D）HCl，E）NaOH和F）H 2 SO 4的不同酸性或碱性废水流过时，TENG结构化铜网的输出电压。
图6、流量:A）0.1 mL s -1，B）0.5 mL s -1，C）1.0 mL s -1，D）1.5 mL s -1，E）2.5 mL s -1,F）分别为5.0 mL s -1
3、小结
在这项工作中，将一种新型的FG二维纳米片作为涂层引入TENG领域，同时作为摩擦负电层，由于其保护作用，还可以显着提高设备的耐用性和坚固性，从而确保了长期的使用寿命。在极端和高湿度的环境中，TENG可以长期连续运行。由于氟的含量高，FG的高电负性和出色的超疏水性使其具有可观的摩擦电输出和出色的抗腐蚀能力。总之，本文提出一种耐用的摩擦电涂层，在解决TENG的耐久性有限，高湿度下的金属腐蚀以及腐蚀条件以及水能利用不充分的问题方面，显示出巨大的应用潜力。
文献：
https://doi.org/10.1002/smll.202007805
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