可饮用水资源的短缺越来越成为一个世界性的难题。利用光热转化将丰富的太阳能转化为热能进而产生清洁水,有望成为解决可饮用水资源缺乏问题的最有效途径之一。然而,在一些特殊的时段如早晨、傍晚,或者阴天,微弱的阳光照射不足以有效产生蒸汽。同时,一年中有一半甚至以上的时间是阳光不充足的,因此发展全天候的水蒸发装置是极其必要的。为此,在本工作中,我们创造性地提出基于MXene气凝胶的全天候水蒸发装置。在阳光充足时,MXene气凝胶将光能转化为热能用于产生蒸汽,同时利用太阳能电池板将光能转化为电能储存在蓄电池中。在阳光不充足时,储存在蓄电池中的电能为MXene气凝胶供电,实现电热转化进而产生蒸汽。基于MXene气凝胶交替的光热和电热转化,可实现全天候不间断的水蒸发。这一设计有效的解决了以往只靠太阳能水蒸发无法满足连续生产清洁水的问题,并为发展下一代持续水蒸发技术开辟了新的视野。
Xing Zhao,‡ Li-Mei Peng,‡ Chun-Yan Tang, Jun-Hong Pu, Xiang-Jun Zha, Kai Ke, Rui-Ying Bao, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, All-Weather-Available, Continuous Steam Generation Based on the Synergistic Photo-Thermal and Electro-Thermal Conversion by MXene-Based Aerogels, Materials Horizons, DOI: 10.1039/c9mh01443h, 录用时间:2019.11.27