碳材料通常用于太阳能水蒸发,因为它们可以吸收宽带光并有效地产生热量.然而,具有光滑表面的传统碳材料受到大约10%的中等反射的限制,损失了反射能量.在此,我们提出了一种多界面策略,以提高碳纳米纤维(CNFs)的固有光吸收,从而实现更高...碳材料通常用于太阳能水蒸发,因为它们可以吸收宽带光并有效地产生热量.然而,具有光滑表面的传统碳材料受到大约10%的中等反射的限制,损失了反射能量.在此,我们提出了一种多界面策略,以提高碳纳米纤维(CNFs)的固有光吸收,从而实现更高效的太阳能驱动水净化.通过简单的牺牲模板方法,在CNFs中引入分级孔来构建多个界面得到高表面粗糙度碳纳米纤维(HPCNFs).由于高表面粗糙度和源自分级孔的丰富内部空气介电界面,HPCNFs在宽带光(300–2500 nm)吸收显著改善,高达97.62%,这使得在1个太阳光照下的太阳光转换为蒸汽的效率达到96.13%,蒸发率高达1.78 kg m^(-2)h^(−1),超过了大多数相关的纯碳材料.当用于太阳能水蒸发脱盐时,HPCNF膜表现出对离子的高度排斥(<0.05 mg L^(−1)盐离子),并以每天11.18 kg m^(-2)的速率从湖中产生淡水,足以满足4–5个人的日常需求.这项工作为高效碳基太阳能水蒸发材料的设计提供了一种简便策略.展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(52173055,51973028,and 21961132024)the Ministry of Science and Technology of People’s Republic of China(2021YFE0105100)+2 种基金the Science and Technology Commission of Shanghai Municipality(21YF1400700)the Fundamental Research Funds for the Central Universitiesthe DHU Distinguished Young Professor Program(LZA2020001)。
基金supported by the Chang Jiang Scholars Program and the Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission (2019-01-07-00-03-E00023)the National Natural Science Foundation of China (52202218,62171116 and 51973027)+1 种基金DHU Distinguished Young Professor Program,Shanghai Committee of Science and Technology (22ZR1401000)Shanghai Pujiang Program (21PJ1400200)
文摘碳材料通常用于太阳能水蒸发,因为它们可以吸收宽带光并有效地产生热量.然而,具有光滑表面的传统碳材料受到大约10%的中等反射的限制,损失了反射能量.在此,我们提出了一种多界面策略,以提高碳纳米纤维(CNFs)的固有光吸收,从而实现更高效的太阳能驱动水净化.通过简单的牺牲模板方法,在CNFs中引入分级孔来构建多个界面得到高表面粗糙度碳纳米纤维(HPCNFs).由于高表面粗糙度和源自分级孔的丰富内部空气介电界面,HPCNFs在宽带光(300–2500 nm)吸收显著改善,高达97.62%,这使得在1个太阳光照下的太阳光转换为蒸汽的效率达到96.13%,蒸发率高达1.78 kg m^(-2)h^(−1),超过了大多数相关的纯碳材料.当用于太阳能水蒸发脱盐时,HPCNF膜表现出对离子的高度排斥(<0.05 mg L^(−1)盐离子),并以每天11.18 kg m^(-2)的速率从湖中产生淡水,足以满足4–5个人的日常需求.这项工作为高效碳基太阳能水蒸发材料的设计提供了一种简便策略.
基金partly supported by the grants from the National Natural Science Foundation of China(51973027,52003044 and 62171116)supported by the Chang Jiang Scholars Program and the Innovation Program of Shanghai Municipal Education Commission(2019-01-07-00-03-E00023)to Prof.Xiaohong Qin+3 种基金Shanghai Sailing Program(19YF1400700)the Opening Project of State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure(SKL201906SIC)Young Elite Scientists Sponsorship Program by CASTDHU Distinguished Young Professor Program to Prof.Liming Wang。
