通过构造MXene的三维结构来实现高效的太阳能驱动水蒸发的研究被Journal of Materials Chemistry A录用

发布时间:2019年04月02日

随着工业化进程加快对水体造成的污染,人类对清洁水的需求越来越大。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。然而以往的太阳能蒸发器普遍受限于光吸收能力低、光热转化效率低以及制备工艺复杂等问题。因此,探索新型的光热转换材料进而得到高的太阳能水蒸发效率是目前这一领域的主要研究方向。作为一种新型的二维材料,MXene的光热转化已经被证明高达100%,然而由于二维片层之间的致密堆叠,严重影响了光吸收和水传输,因此构造MXene的三维结构来达到有效的光吸收和水传输便显得格外重要。本工作中,我们利用商用的密胺泡沫大孔骨架实现了MXene由二维到三维的转变,将全谱吸光效率提升至98%,同时保留了密胺泡沫原始的骨架结构及良好的吸水性。所制得的三维MXene结构实现了高效的太阳能水蒸发以及有效的海水淡化和污水净化。本研究工作为发展高性能的MXene基光热复合材料提供了新的解决方案。

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Xing Zhao, Xiang-Jun Zha, Jun-Hong Pu, Lu Bai, Rui-Ying Bao, Zheng-Ying Liu, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, Macroporous Three-Dimensional MXene Architectures for Highly Efficient Solar Steam Generation,  J. Mater. Chem. A, 2019, 7(17), 10446-10455.