构造核壳结构的MXene包覆聚多巴胺纳米复合材料实现高效水蒸发的研究被Nano Research录用

发布时间:2019年12月19日

可饮用水资源的短缺越来越成为世界性的难题。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。目前,各种光热材料已经在高效的太阳能水蒸发领域有所应用,包括碳材料,半导体材料,金属纳米粒子等。聚多巴胺作为一种类黑色素的大分子,表现出优异的光热转换性能,加上其良好的生物相容性,在太阳能海水淡化领域表现出巨大的潜力。然而,聚多巴胺无法有效的吸收近红外光的缺陷严重地限制了其太阳能的有效利用。本工作中,利用聚多巴胺和MXene表面的官能团结构自组装形成MXene包覆聚多巴胺微球的核壳结构这一简单的包覆策略显著提高了复合材料在整个太阳光波段的吸收能力,从而实现太阳光的有效利用。在实现包覆的同时,复合材料的光到蒸汽转换效率相比于纯聚多巴胺表现出显著提升。同时,通过老化测试我们证明了MXene在实际应用过程中会不可避免地氧化,但是氧化生成的TiO2/C/MXene复合物不会影响其吸光性能。

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Xing Zhao, Xiang-Jun Zha, Li-Sheng Tang, Jun-Hong Pu, Kai Ke, Rui-Ying Bao, Zheng-ying Liu, Ming-Bo Yang, Wei Yang*, Self-assembled Core-Shell Polydopamine@MXene with Synergistic Solar Absorption Capability for Highly Efficient Solar-to-vapor Generation, Nano Research, 录用时间:2019.12.14

全文链接:https://doi.org/10.1007/s12274-019-2608-0 (入选Most downloaded papers in January,February & March 2020 Nano Research