光热材料
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文献分享360:通过将 Ag-GO 气凝胶与隔热基材结合增强光热界面蒸发
为了提高界面水蒸发效率,本研究合成了 Ag-GO 气凝胶,并将其与隔热基材三聚氰胺泡沫结合在一起,通过物理方式将气凝胶研磨成粉末并将其与基材结合。
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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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韩国科技院《ACS Nano》:低成本、环保、高性能的3D激光诱导石墨烯蒸发器,用于连续太阳能海水淡化
所得激光诱导石墨烯 (LIG) 表现出 99.0% 的最高光吸收效率和较宽的吸收范围 (250–2500 nm)。作为一种优良的太阳能吸收剂,棉织物上的 LIG 可以有效吸收 98.6% 的总太阳辐照度,其表面温度在阳光下可以达到 84.5 °C,无需光集中。此外,我们还提出了一种经济高效的 3D LIG 蒸发器 (LIGE),用于连续太阳能海水淡化。这种创新设计有效地缓解了盐的形成问题,并提高了蒸汽的产生效率。
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上海师范大学《Carbon》:石墨烯/PVA水凝胶织物,用于盐废水处理或工业盐结晶的太阳能蒸发器
研究通过在商用棉织物上构建 GO/ 聚乙烯醇(PVA)混合水凝胶,开发了一种具有三维互联孔隙结构的新型非对称光热水凝胶织物,旨在太阳能照射下蒸馏高盐水。
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华中科技大学《JCP》:将废聚酯绿色转化为少层石墨烯,用于界面太阳能驱动蒸发和水力发电
将太阳能驱动的界面蒸发与水力发电技术相结合,是缓解能源危机和淡水短缺的一种可行方法。然而,如何建造低成本、高性能的淡水和电力共生蒸发器,并揭示其共生机理,仍然是一个巨大的挑战。
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北理工《ACS AMI》:一种基于碳纳米材料的柔性高效防冰/除冰涂层
该涂层由夹层结构的底层和顶层组成,前者包括由碳纳米管(CNT)和石墨烯密集混合而成的核心导电层和两层聚二甲基硅氧烷(PDMS)包裹层,后者则是填充有 TiN 和 SiO2 纳米颗粒的聚合物复合材料。
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韩国科技院《Nano Lett》:受树木启发制备石墨烯/CNF复合气凝胶,用于高效发电等
研究使用极小缺陷缺陷的非氧化石墨烯薄片(NOGF)作为光热材料,这种材料能够吸收98%以上的太阳光。通过双向冷冻铸造将 NOGF 与纤维素纳米纤维 (CNF) 结合在一起,我们制造出了垂直和径向排列的太阳能蒸发器。这种混合气凝胶具有出色的太阳能吸收能力、高效的太阳能热转换能力和更好的表面润湿性。
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大连理工大学《ACS ANM》:石墨烯/PVA复合气凝胶,用于海水淡化
实验和数值模拟结果表明,径向-GO/PVA 气凝胶具有横向径向支柱和纵向片状支柱,并带有横向平行韧带,因此在 ISVG 方面具有多功能特性,包括优异的光吸收性能、合理的水分调节性能、良好的热管理能力和高效的排盐性能。在标准太阳辐照(1 kW-m-2)条件下,水蒸发率可达 1.58 kg-m-2-h-1。更重要的是,径向-GO/PVA 气凝胶在浓度为 20 wt % 的 NaCl 溶液中连续蒸发水超过 8 小时,表现出长期稳定性,这表明通过 ISVG 路线对高浓度盐水进行脱盐和净化具有潜在的应用前景。
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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。