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利用刚性生物质纳米纤维助力MXene高效无损剥离及其复合材料的构筑
材料人测试客服小陈     2022-05-30 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
液相剥离
关键性能:
在25℃ 1个太阳照射下,气凝胶的光热蒸发效率为86%,蒸发速率达3.3kg m-2 h-1。即使在-5 ℃的温度下,仍能保持0.5 kg m-2 h-1的蒸发速率
产品介绍:

近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员李朝旭团队在前期利用生物高分子辅助剥离过渡金属硫化物的基础上,发现刚性生物质纳米纤维结合微机械剪切,纳米纤维能够通过配位作用和氢键等相互作用附着在MXene表面,高长径比的刚性纳米纤维可以把剪切应力传递到多层MXene表面,促进MXene纳米片逐层无损剥离。与超声处理相比,该高效且无损的剥离方法制备出横向尺寸高达4-6 μm的MXene纳米片,并且在2小时内剥离率可达64%。生物质纳米纤维包覆MXene纳米片,实现了胶体和化学稳定性的提高。所制备的MXene与纳米纤维复合分散液可以用作电子墨水,以打印具有高稳定性的柔性电路或制备高机械性能和化学稳定性的复合薄膜和气凝胶材料等。MXene出色的光热转化特性在光热蒸发的应用中具有巨大潜力。在25℃ 1个太阳照射下,气凝胶的光热蒸发效率为86%,蒸发速率达3.3kg m-2 h-1。即使在-5 ℃的温度下,仍能保持0.5 kg m-2 h-1的蒸发速率。更重要的是,除了海水淡化和去除可溶性污染物外,由于气凝胶内部存在纳米和微米孔道,流体发电还可以与光热水蒸发同步进行,以获得电能和清洁水。在等效5个太阳照射下能够同时伴随着350 mV发电电压的产生。这种生物质纤维辅助剥离策略不仅提供了一种高效且无损的MXene剥离方法,而且还有望实现光热水蒸发和电能的同步收集。相关研究成果(Mildly Peeling Off and Encapsulating Large MXene Nanosheets with Rigid Biologic Fibrils for Synchronization of Solar Evaporation and Energy Harvest)近期发表在《美国化学学会-纳米》(ACS Nano)上。研究工作获得了国家自然科学基金、山东省人才工程基金、青岛能源所/山东能源研究院科研创新基金以及中科院青年创新促进会等项目的支持。


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