光热材料
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香港城市大学/武汉大学ACS Nano:可拉伸透明光热激光诱导石墨烯贴片,用于无创皮肤肿瘤治疗
开发了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)的可拉伸透明光热贴片(LIG-Cu/PDMS),用于无创治疗皮肤肿瘤。并证明了该贴片通过两步激光工艺在LIG上负载CuO纳米颗粒,并利用低温转移技术将其嵌入PDMS柔性基质中,使其兼具优异的拉伸性和透明度,在模拟太阳光照射下可快速升温至50°C,同时维持肿瘤局部皮肤温度在42°C的安全阈值内。
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长春工业大学《Langmuir》:受槐树启发!无电镀制备镍黑/石墨烯膜,用于太阳能驱动界面蒸发
研究通过无电镀工艺成功开发出类树皮分级镍黑/石墨烯光热转换膜(E-Ni/Gr)。分级结构增强了光捕获能力,而固有半导体吸收带隙与碳组分宽带吸收的协同效应共同提升了光学吸收效率,达到83.21%。在1 kW·m–2辐照下,添加20 mL石墨烯悬浮液的E-Ni/Gr-20膜蒸发速率达1.62 kg·m–2·h–1,光热转换效率达91.25%。该膜还展现出卓越的稳定性(经20次循环后仍保持1.3 kg·m–2·h–1蒸发速率)和脱盐性能(NaCl截留率>99%)。本研究为开发高效稳定的仿生光热材料提供了重要启示。

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湖南医科大学AEM:闪蒸焦耳加热合成多功能石墨烯涂层用于高效太阳能蒸发器
本研究利用闪蒸焦耳加热技术合成的涡层结构闪蒸石墨烯,制备多功能纳米多孔涂层,并将其与亲水性三聚氰胺泡沫复合,构建具有Janus结构的太阳能蒸发器。
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AFM||构建具有强金属−相互作用效应的分子筛-石墨烯/碳纳米管界面实现高效太阳能蒸发和高选择性协同催化还原二氧化碳
本研究开发了一种双功能仿生蘑菇状三维地质聚合物沸石-镍@碳纳米管-石墨烯复合材料太阳能蒸发器。通过在地质聚合物沸石载体上原位生长碳纳米管-石墨烯光热层并负载金属镍催化剂,构建了具有强金属-载体相互作用效应的界面。该材料设计实现了高效光热蒸发与优异CO₂光催化还原性能的集成。
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【前沿视角】山东大学Desalination论文:Janus结构的PVA/rGO水凝胶蒸发器,可实现高效脱盐、盐分收集及油水分离
本研究开发了一种Janus结构聚乙二醇/还原氧化石墨烯水凝胶三维太阳能蒸发系统,用于高效海水淡化和废水净化,以缓解日益严重的淡水资源短缺与污染问题。
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ACS Applied Nano Materials:激光调控3D打印石墨烯的各向异性用于高效光电热除冰
本工作通过将3D打印的设计灵活性和生产适应性与激光加工的精度和效率相结合,回顾并进一步系统地研究了3D打印的防冰和除冰方法。它提供了一种经济的除冰方法,潜在的应用领域包括航空航天(例如,飞机机翼)、能源(例如,风力涡轮机叶片和输电线)和基础设施(例如,桥梁)。
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上海交大《CEJ》:可扩展绿色等离子体石墨烯复合材料,用于界面太阳能蒸汽发生
通过银离子作用破坏菌丝内的三维蛋白质结构。该改性使菌丝石墨烯能在显著降低的300℃温度下成功合成,同时实现银纳米粒子的原位形成。此外,嵌入的银纳米粒子通过表面等离子体共振效应提升光热转换效率,在1kW/m²辐照下实现2.48kg/m²h的蒸发通量。
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上海交大王如竹ITEWA团队Joule:空气取水如何从实验室走向规模化应用?
本研究通过对空气取水的最小能耗进行分析,并结合市场在售产品的实际性能表现与市场参与度进行对比,进一步提出了热泵技术耦合冷凝、吸附空气取水平台以及客户技术定位的思路,为空气取水技术从概念验证阶段迈向市场化应用提供了参考。
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一石二鸟!中山大学吴青芸课题组CEJ:原位碳点合成打破石墨烯“光热桎梏”,实现高效太阳能界面蒸发与土壤重金属修复新应用
还原氧化石墨烯(rGO)因其优异的光热性能被视为SIE的理想材料之一。然而,rGO面临一个经典的“性能权衡”(Trade-off):提升π共轭结构(光热性能)与维持亲水性(供水能力)难以兼得。以往的改性策略多采用“功能叠加”思路(如复合亲水层),但未能从本质上解决这一矛盾。我们设想利用碳点(CDs)本身兼具π共轭核与丰富亲水官能团的特性,通过一锅水热法使其原位生长于rGO上,以期实现“一石二鸟”的效果。
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郑州大学《CEJ》:双功能纳米纤维素/石墨烯气凝胶,用于增强太阳界面水蒸发和全氟/多氟烷基物质去除
在这项研究中,开发了一种海藻酸钠和钙离子双交联石墨烯/纳米纤维素气凝胶,用于特异性处理全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)污染的海水。在1个太阳光照下,CSGA-Ca的蒸发速率为2.10 kg·h-1·m-2,光热转换效率为91.1%。此外还具有出色的耐盐性,自清洁性能以及优异的海水,PFAS废水的净化性能。
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中山大学《Mater Horiz》:纤维素纸上的铁催化激光诱导石墨烯,用于太阳能驱动的界面蒸发
我们通过激光诱导石墨烯加工技术在纤维素纸上制备了一种高效的石墨烯/氧化铁复合太阳能蒸发器,该蒸发器具有分级微纳米孔结构,氧化铁纳米颗粒和微粒均匀锚定,在280至2500纳米波长范围内实现超过93.28%的太阳能吸收率,并具有固有亲水性。
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北航《JMCC》:超疏水SiO2/石墨烯复合涂层,用于防冰/除冰
本研究采用溶胶-凝胶法制备了一种具有增强光热性能的超疏水SiO₂/rGO复合涂层,用于防冰和除冰。SiO₂/rGO涂层的微/纳米结构赋予其卓越的超疏水性(接触角WCA为170°,表面活性SA ≤ 3°)以及光捕获能力和高光吸收率,使表面具备显著的防冰延迟和光热除冰潜力。
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CEJ|用于高效海水淡化的光热复合涂层增强激光诱导石墨烯蒸发器
我们提出了一种具有强大蒸发性能的超亲水锥形蒸发器。通过 LIG 覆盖的 Kevlar 织物、PANI/Cu 复合涂层和锥形蒸发器结构的结合,我们实现了高效宽带光谱光吸收和超亲水蒸发器表面,具有连续供水和局部脱盐功能。我们还在户外海水淡化实验中证明了蒸发器出色的净化能力。总体而言,该蒸发器具有蒸发效率高、耐用性和制造成本低等显著优势,在海水淡化应用中显示出广阔的潜力。
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常州大学《JECE》:竹/石墨烯双层蒸发器,用于太阳能驱动和废水净化
研究基于激光照射的氧化石墨烯(GO)涂层与天然竹材,开发了一种双层太阳能蒸发器,实现了高效、稳定且低成本的海水淡化与废水净化。
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安农大《JCIS》:纤维素纳米纤维/石墨烯气凝胶复合材料,用于增强太阳能-热能转换和存储
研究的一个目标是通过水热法制备石墨烯气凝胶(GA)@纤维素纳米纤维(CNFs),随后进行冻干处理。最终目标是探索将CNFs@GA引入聚乙二醇(PEG)以形成PEG/CNFs@GA复合材料的影响。