太陽驅(qū)動的界面蒸發(fā)為海水淡化提供了一種前景廣闊且經(jīng)濟實惠的方法，并已被應用于緩解全球清潔水短缺的問題。近年來，隨著界面蒸發(fā)技術(shù)的逐步普及，蒸發(fā)系統(tǒng)的設計、光熱轉(zhuǎn)換材料的性能和微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化已成為實現(xiàn)穩(wěn)定高效淡水生產(chǎn)、推動蒸發(fā)器件進步的核心挑戰(zhàn)。其中，如何充分轉(zhuǎn)換具有顯著熱效應的近紅外光并減少蒸發(fā)階段的能量損失是獲得高效蒸發(fā)的關(guān)鍵。

南昌大學陳偉凡教授課題組基于江西善納公司自主研發(fā)生產(chǎn)的超強近紅外光熱轉(zhuǎn)換性能的納米銫鎢青銅，結(jié)合靜電自組裝法，提出了一種合成碳載納米鎢青銅氣凝膠的新策略。研究發(fā)現(xiàn)，在光熱轉(zhuǎn)換過程中，還原氧化石墨烯-碳納米管與銫鎢青銅納米粒子的協(xié)同作用顯著增強了復合氣凝膠的光熱轉(zhuǎn)換性能，同時，碳基氣凝膠和秸稈基底豐富的親水基團和出色的潤濕性還有利于減少蒸發(fā)的能量消耗。所得復合氣凝膠因此表現(xiàn)出優(yōu)異的近紅外吸收率(97.2%)、更快的蒸發(fā)速率(1.93 kg·m-2·h-1)和良好的循環(huán)穩(wěn)定性及海水淡化效果，超越已報道的碳氣凝膠/泡沫、天然植物和鎢基化合物系統(tǒng)。該工作為太陽能驅(qū)動的淡水生產(chǎn)系統(tǒng)設計、納米鎢青銅材料和碳基氣凝膠的應用擴展提供了新的思路。

該成果以“Carbon-supportednano tungsten bronze aerogels with synergistically enhanced photothermalconversion performance: Fabrication and application in solar evaporation”為題于近日發(fā)表在Carbon?(2022, 195: 263-271)上。通訊作者是南昌大學劉越博士和南昌大學教授/江西善納新材料科技有限公司總經(jīng)理陳偉凡博士。本研究工作得到了國家自然科學基金（21761020）、江西省自然科學基金（(20212BAB214064)）以及江西善納新材料科技有限公司的資助和支持。

論文信息

Guiqin Li, Qing Wang, Jia Wang, Jianyong Ye, Wenwu Zhou, Jiang Xu, ShengZhuo,?Weifan Chen*,?Yue Liu*. Carbon-supported nano tungstenbronze aerogels with synergistically enhanced photothermal conversionperformance: Fabrication and application in solar evaporation.?Carbon, 2022,?195: 263-171.

原文鏈接

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622322002937

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