光热材料
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Sol. Energy Mater. Sol. Cells | 基于激光诱导石墨烯的太阳能驱动蒸发与光降解生成高纯水
通过激光诱导技术在聚酰亚胺(PI)薄膜上制备多孔石墨烯(LIG)。采用水热法将纳米二氧化钛(TiO₂)引入多孔石墨烯中,形成光热-光催化复合材料。利用激光诱导前向转移技术(LIFT),将复合材料沉积到无尘布表面,构建三维蒸发结构。
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海南大学《Carbon》:基于石墨烯的吸油袋,用于海上溢油处理等
所制备的吸油袋不仅解决了传统二维油水分离膜材料分离驱动力单一的问题,提供了更多的分离方法,而且验证了将吸油袋应用于高粘度油类光热吸附领域的可能性,拓展了二维膜材料在海上溢油处理中的应用范围,为进一步探索提供了新的方向。
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海水淡化新技术:基于太阳还原氧化石墨烯的焦耳加热与光热协同蒸发系统
采用聚焦太阳光将氧化石墨烯(GO)还原为太阳还原氧化石墨烯(SRGO),并将其涂覆于碳纤维(CF)上制成光热加热器,通过滤纸与支撑结构构建三维非接触式蒸发器。
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SPT:纸基激光诱导石墨烯制备的生态友好型超润湿Janus膜,用于光热防冰和按需油水分离
作者研究了一种结合仿生结构和表面修饰的纸基LIG制备非对称超湿Janus膜的方法。分子动力学模拟说明了基于纸张的LIG转化机制。十八烷硫醇修饰的仿生新月形LIG表面具有超疏水性能,水接触角(WCA)为157°,水滑动角(WSA)为3.5°。等离子体修饰的LIG表面具有超亲水性,WCA为0°。Janus膜可高效分离轻油-水和重油-水混合物。此外,具有优异光热性能的Janus膜的超疏水表面表现出优异的防冰能力。
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中南林业科技大学胡进波教授团队在JMST发表:木材横截面“生长”微纳冬青树叶状石墨烯基光热转化层——打造“树冠”式光热蒸发器
受自然界树冠蒸腾作用的启发,在木材横截面“长出”酷似“冬青树叶”状的石墨烯光热转换层。获取的石墨烯/木材复合材料超级蒸发器,上层石墨烯层高效的吸收光并转化为热能,下层木材源源不断传输水分并作为与水体的隔热层。大量的试验检验与理论模拟证实:绿色的、易操作、可商业化的石墨烯/木材复合材料超级蒸发器,在海水淡化和含重金属/染料废水处理领域将展现出卓越的功效。
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中南大学银恺JMCA:基于飞秒激光诱导超疏水石墨烯的光热-风协同高效抗冰/除冰材料
在这项研究中,研究人员提出了一种基于光热-风协同效应的高效能量利用策略,结合超疏水性,用于抗冰/除冰。他们利用飞秒激光直写技术一步法在聚醚醚酮(PEEK)表面构建了光热超疏水微/纳米结构。
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Desalination | 文献前沿 | 用于界面蒸发海水淡化的仿生分级多孔石墨烯材料
受到猪笼草表面分级孔洞结构的启发,本研究基于激光诱导石墨烯技术制备了一种具有分级孔洞的多孔石墨烯材料。通过连续型二氧化碳激光在旋涂NaOH溶液的聚酰亚胺薄膜上直写生成多孔石墨烯材料,在亲水基团和表面分层孔洞的作用下,材料的亲水性能和毛细性能大幅度提升。
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物理化学学报 | 南京大学田玉玺、徐伟高教授团队:不同层数石墨烯光热显微成像
本文利用光热显微镜对比研究了石墨烯薄片在不同光热介质(空气、甘油)中随厚度变化的光热特性,发现了在两种介质中光热信号强度与样品厚度之间均存在非线性依赖关系。相比于空气介质,甘油介质中光热信号强度具有更高的对比度,且随着厚度增加表现出非单调变化。该研究提供了不同介质环境中不同层数石墨烯光吸收和热弛豫特征的详细细节信息,相关研究结论将为层状材料及其异质结的热学性质研究提供依据。
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Solar Energy|石墨烯/聚苯胺纳米复合材料涂层的耐盐分层多孔木材海绵材料用于界面太阳能蒸汽生产和废水处理
GF/PANI纳米复合材料的协同效应降低了电子转移电阻率,导致水蒸发的热量增加。由于GF的抗盐特性、PANI纳米管的离子网络以及柔性WS结构的分层多孔结构的存在,所产生的光吸收器显示出了自清洗特性。石墨烯基材料的疏水性在太阳能脱盐过程中的拒盐中起着至关重要的作用。GF的疏水作用可以防止水和盐附着在GF浸渍点上,从而排斥盐晶体。此外,光吸收剂的机械强度增强,而导热系数降低。
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中山大学Advanced Functional Materials:激光诱导多孔石墨烯/CuO复合材料用于高效界面太阳能蒸汽生成
本文开发了一种通过LIG方法制造的高效界面蒸发器。PI薄膜经过CuCl₂溶液不同浓度的表面涂层处理后,接受连续波CO₂激光处理,直接在柔性PI基底上合成了石墨烯/CuO复合层。涂有200 g L⁻¹ CuCl₂溶液的LIG/CuO-200在1个太阳光照射下表现出最高的蒸发性能,蒸发速率为2.54 kg m⁻² h⁻¹,效率为91.1%。制备过程包括旋涂和激光直接书写,简便低成本。
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集空气净化器、除湿器于一体的太阳能空气取水器问世:每天可产出 19 升饮用水
DrinkingMaker 公司表示,得益于高效产水除湿技术 AquaFetch+ 和先进的石墨烯材料,即使在极度干燥的环境下,取水器也能高效运行。“它可以在干旱地区收集水汽,即使在荒漠地区也能确保获得宝贵的饮用水源,”DrinkingMaker 公司说道,“无论您身在何处,DrinkingWater 都能提供源源不断的纯净水。从实验室到灾区,甚至战乱地区,都能确保充足的清洁水源和安心保障。”
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中山大学余树东AFM:激光诱导石墨烯/CuO用于太阳能界面蒸发
本研究聚焦于开发一种石墨烯-CuO亲水性复合材料,通过简单的激光诱导方法直接在涂有CuCl2的聚酰亚胺薄膜上进行合成。复合材料的增强亲水性和分级结构形态显著提高了其输水性能,在1个太阳光照下,蒸发速率达到2.54 kg m-2h-1,蒸发效率高达91.1%。此外,该材料还展示了出色的海水淡化能力。
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文献分享289:通过界面蒸发实现可持续太阳能海水淡化:壳聚糖气凝胶浸渍石墨烯纳米片太阳能蒸发器和相变材料的集成
我们将浸渍有石墨烯纳米片(CAGNP)的壳聚糖气凝胶作为光热吸收剂(PTA)和基于大豆蜡(SWAX)的热能存储材料(TESM)集成到球形太阳能蒸馏器(SSS)中。这种创新组合提高了太阳能吸收率并实现了能量存储,从而实现了全天、全天候的淡水生产。
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电纺纤维素纳米纤维/氧化石墨烯三维Janus泡沫的制备及太阳能界面高效蒸发
在这项研究中,我们开发了一种新的策略,通过静电纺丝将氧化石墨烯和纤维素纳米纤维逐层组装。然后用NaBH4进行简单的发泡处理,NaBH4也会将氧化石墨烯原位还原为还原氧化石墨烯,然后进行冷冻干燥和表面疏水改性。