香港科技大学《Mater Lett》：环保合成铁离子-多酚-石墨烯气凝胶，用于太阳能蒸汽发电

成果简介

基于石墨烯的光热材料在用于海水淡化和废水净化的太阳能蒸汽发电中显示出巨大的前景。然而，高效石墨烯气凝胶光吸收剂的简便绿色制备仍然是一个挑战。本文，香港科技大学JingleiYang等研究人员在《Mater Lett》期刊发表名为“Eco-friendly synthesis of ferric ion-polyphenol-graphene aerogel for solar steam generation”的论文，研究通过电化学剥离和随后的超声处理过程以环保的方式制备单宁酸改性石墨烯作为太阳能热材料。所制备的气凝胶具有良好的光热效应和较高的太阳能蒸发效率。通过与铁离子交联，开发了一种更高效的铁离子-多酚-石墨烯复合气凝胶，用于构建高性能太阳能蒸汽发生装置。剥离石墨烯和铁离子-多酚复合物的无缺陷结构有助于实现1.3kgm-2h-1的高蒸发速率和 86.3% 的能源效率。

图文导读

图1。通过环保电化学剥离和随后的TA辅助超声处理合成 TA-G浆料和铁离子-多酚-石墨烯。

图2。(a) TA-G气凝胶的照片。(b) 三个样品的FTIR光谱。(c, d) 不同放大倍率下TA-G 气凝胶的SEM图像。(e) 铁离子-多酚-石墨烯复合物的方案。(f) Fe-TA-G气凝胶的EDS和照片（插图）。(g, h) Fe-TA-G 气凝胶在不同放大倍率下的SEM图像。

图3。(a) IR热图像和 (b) 两种厚度为5mm的气凝胶在1kW/m2照射10分钟后的表面温度。(c) IR热图像和 (d) Fe-TA-G气凝胶在1kW/m2照射10分钟前后厚度为25mm的表面温度。(e) 红外热图像，(f) 表面温度，(g) 太阳水蒸发，以及 (h) 不同系统的蒸发速率和能源效率。

小结

本文提出一种简便和绿色的方法，这种高效光热材料的方法在可持续性和碳中和方面在具有成本效益的实际应用中具有巨大潜力。

文献：https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.131738