2025年2月,博士生李小龙等Adv. Funct. Mater.:仿生设计碳纤维/二氧化钛@聚吡咯光热-电热织物用于全天候海水蒸发 |
发布人:陈志钢 发布时间:2025-02-21 浏览次数:61 |
2025年2月,博士生李小龙的论文 “Biomimetic Design of Photothermal/Electrothermal Fabric Composed of Carbon-Core/Nanorod-Array-Shell Fibers for Efficient All-Weather Seawater Evaporation” 发表在Advanced Functional Materials (2025)。Advanced Functional Materials 最新影响因子为18.5(2024年6月公布)。 光热/电热驱动的海水蒸发是一种有效缓解淡水危机的策略,但其实际应用受限于不理想的光吸收和严重的水电解。受到天堂鸟羽毛和电热水壶的启发,设计和制备了一种具有陷光结构且抗电解水的光热-电热织物用于全天候海水蒸发。该织物以高导电性的碳纤维(CF)作为核,通过水热和化学聚合两步法在其表面生长二氧化钛@聚吡咯(TiO2/PPy)纳米阵列涂层。该织物的纳米阵列陷光结构赋予了其高的太阳光吸收效率(95.5%)和光热转换性能,在1个太阳(1 kW m-2)下的蒸发速率为2.2 kg m-2 h-1。此外,由于CF的导电性和纳米棒阵列外壳的屏蔽作用,CF/TiO2/PPy织物表现出优异的电热转换,并能有效地抑制水电解。在1个太阳和3 V电能作用下,该织物的蒸发速率高达9.1 kg m-2 h-1,并且长时间蒸发不析盐,这归因于织物的高光/电热转换性能和热虹吸效应所带来的充足水供应。因此,光热/电热织物的仿生设计为实现全天候海水蒸发提供了新途径。 原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202423472 |