光热材料
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中科院上海应物所制备出多功能光热水凝胶,可实现废水净化的目标
该研究通过材料的结构和功能设计,采用一步辐射聚合与还原自组装法,原位合成了集高效光热蒸发性能、耐盐性、抗菌性、防污性和催化性于一体的聚丙烯酰胺基还原氧化石墨烯/银复合水凝胶多功能材料(ArG-Ag)。
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上海应物所制备出多功能光热水凝胶
该研究通过材料的结构和功能设计,采用一步辐射聚合与还原自组装法,原位合成了集高效光热蒸发性能、耐盐性、抗菌性、防污性和催化性于一体的聚丙烯酰胺基还原氧化石墨烯/银复合水凝胶多功能材料(ArG-Ag)。
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BIOCHAR | 低氧炭比水稻秸秆沼渣生物炭基涂层防冰性能
光热性能测试表明,MoS2负载后的涂层材料具有良好的光吸收性能,在一个太阳光强照射下涂层能够快速升温至58.3 ℃,并具有良好的光热循环稳定性。交流阻抗测试表明涂层有较低的腐蚀速率,这是由于MoS2的负载能够作为物理屏障减少腐蚀介质与基底的接触,从而提高了涂层的防腐蚀性能。本研究对复杂环境条件下的防冰领域的发展具有实际应用价值和意义。
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大连海事大学Chao Chang等–还原氧化石墨烯纳米流体填充太阳能热管的制备及其热性能
我们报道了一种透明的充满rGO纳米流体的太阳能驱动热管,该热管结合了体积式太阳能热收集和热管技术,实现了高效的太阳能捕获,同时将收集的热能快速传输到应用端。rGO纳米流体不仅作为太阳体积式吸收体直接吸收太阳辐射,而且作为工质完成整个热循环。
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中科院北京纳米能源《Nano Res》:高导电性、抗冻和超拉伸石墨烯水凝胶,用于各种柔性电子产品
本文采用一种简单的方法成功制备了rGO/LAP基PAM水凝胶作为多功能柔性不对称超级电容器的电解质。通过原位还原氧化石墨烯,还原氧化石墨烯均匀地分散在水凝胶中,保证了水凝胶在室温下的高电导率(1.23 S·m−1)。
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中国地质大学《ACS ANM》:嵌入氮化硼纳米颗粒的石墨烯气凝胶在太阳能存储和阻燃材料中的应用
在这项工作中,通过还原和煅烧过程中的自组装方法制备的 GB 气凝胶与石蜡相结合,合成了 PW-GB 复合 PCM。PW-GB 复合材料具有优异的导热性、形状稳定性、热稳定性、阻燃性和太阳能-热转换性能,能够实现太阳能-热转换应用中的储能和防火安全。
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西南科技大学:基于聚乙烯醇/石墨烯杂化气凝胶的形状稳定相变材料,用于高效光热能转换
本研究成功制备了一种基于PGA杂化气凝胶和PEG的SSPCM材料,用于太阳能的高效转化利用。采用APDEMS化学辅助交联和冷冻干燥技术制备了一系列不同GO含量的PGA杂化气凝胶。
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四川大学和西安交通大学–用于耐盐太阳能脱盐和热电联产的具有增强Donnan效应和热局部化的集成Janus蒸发器
本研究提出了一种新的热电联产系统,利用耐盐、异质Janus结构蒸发器(FHJE)同时进行太阳能脱盐和热电发电。顶部蒸发层由预先嵌入Fe3+阳离子的石墨烯基光热膜组成,增强了太阳能吸收和能量转换能力。
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海南大学《CEJ》:超疏水石墨烯基高弹性海绵,具有优异的光热效应,可高效清洁油污
油水混合物的分离效率高达99.32%,分离80次后分离效率仍可达 97.48%。该吸收剂还能通过蠕动泵连续分离油水。此外,F-rGO@MF 在强腐蚀环境下仍能保持漂浮性和化学稳定性。更重要的是,由于 rGO 的光热特性,在1.0 kw/m2 的光照强度下,F-rGO@MF 的表面温度可在 225 秒内迅速升至101 ℃,这有助于降低原油的粘度,并在7分钟内吸收了14.75克原油,为吸附高粘度溢油提供了可能。
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哈工大《Comm Mater》:MXene还原氧化石墨烯海绵基太阳能蒸发器,设计集成水热管理
还原氧化石墨烯既是海绵框架,也是在表面原位合成二氧化二烯的碳源。轴向框架支撑了结构,并为空气-水界面提供了快速输水通道。同时,MXene 纳米片垂直排列在框架表面,使得海绵的径向热导率远大于轴向热导率,从而抑制了轴向的热量损失。这种材料在阳光下的蒸发率为 2.35 kg m-2 h-1,在微弱阳光(0.5-sun)下的能源效率保持在 85%。此外,这种海绵的工作寿命长,持续工作 30 天后,蒸发率保持在 96%。
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北理工《ACS AMI》:基于石墨烯泡沫的高效防冰除冰方法
石墨烯泡沫板作为底层粘结在受保护的基底上,基底上覆盖着一层填充有 TiN 和 SiO2 纳米颗粒的聚合物复合涂层。通过电加热和光加热实验来研究这种基于 GF 的材料的防冰/除冰性能。
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中国海洋大学《J HAZARD MATER》:MXene/石墨烯改性纤维素气凝胶,用于光电辅助全天候清理原油泄漏的高粘度原油
在这项研究中,我们展示了一种新型M-MXene / Gr CA气凝胶,用于在光热和电热转换的帮助下吸附高粘度原油。油收集装置可持续收集海水中的原油。重要的是,M-MXene/Gr CA 可在 30 天内在活性淤泥中自然降解。电力和太阳能的结合具有双重优势,既能节约能源,又能在各种天气条件下高效回收溢油。这些资源的结合能够快速高效地清除油污。这项研究以其卓越的除油效率和创新的设计理念,为解决原油泄漏修复问题提供了一种前景广阔的策略和材料。
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光热膜:实现太阳光的高效热转化
王贤保团队将石墨烯气溶胶制备成一张“薄膜”,可随波漂浮在水面上。“这种石墨烯膜材料的光热转换效率高达94%,而传统商业光伏电池的能量转换效率仅有10%—20%。”王贤保说。