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喜报|课题组激光诱导石墨烯/CuO用于太阳能界面蒸发研究荣登国际期刊《Advanced Functional Materials》
发布时间:2024-05-22

  近日,课题组硕士研究生魏于钧就激光诱导石墨烯/CuO用于太阳能界面蒸发研究成功发表论文!相关工作以“Laser-induced Porous Graphene/CuO Composite for Efficient Interfacial Solar Steam Generation”发表在国际期刊《Advanced Functional Materials(中科院一区,TopIF:19.0)上。中山大学先进制造学院余树东助理教授为该论文通讯作者,硕士研究生魏于钧为该论文第一作者。


  界面太阳能蒸发(Interfacial Solar Steam Generation,ISSG)是一种通过海水淡化来生产清洁水的方法,在解决全球淡水资源短缺问题中具有重要意义。碳基材料由于其成本低、可重复使用和出色的光热转换能力,被广泛应用于ISSG中。石墨烯的高太阳能吸收率使其成为ISSG应用中的理想光热材料。传统的石墨烯基太阳能蒸汽蒸发器制造方法包括水热法、化学气相沉积、热剥离和冷冻干燥等。然而,这些方法由于高成本和复杂的制备工艺,限制了其大规模应用。

    激光诱导石墨烯(Laser-Induced Graphene,LIG)是一种新颖的石墨烯材料合成技术,能够快速形成薄层多孔石墨烯层。本研究聚焦于开发一种石墨烯-CuO亲水性复合材料,通过简单的激光诱导方法直接在涂有CuCl2聚酰亚胺薄膜上进行合成。复合材料的增强亲水性和分级结构形态显著提高了其输水性能,在1个太阳光照下,蒸发速率达到2.54 kg m-2h-1,蒸发效率高达91.1%。此外,该材料还展示了出色的海水淡化能力。这种石墨烯/CuO复合材料在海水淡化和废水处理应用中显示出巨大潜力,特别适用于偏远地区的清洁水资源挑战。创新的合成方法和复合材料的优异性能突显了其在ISSG系统中大规模实际应用的潜力。



相关链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202401149.