多金屬氧酸鹽(POM)在光熱領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。然而,聚甲醛的高水溶性限制了它們在太陽能驅(qū)動(dòng)界面蒸發(fā)中的應(yīng)用。因此,控制POM的穩(wěn)定性并充分利用其光熱特性是一個(gè)挑戰(zhàn)。為此,南京林業(yè)大學(xué)田丹、香港城市大學(xué)張其春、中國科學(xué)院康黎星提出了一種通過用單壁碳納米管(SWCNT)限制POM的策略,SWCNT用作金屬有機(jī)框架改性木材蒸發(fā)器的光熱層,用于太陽能蒸汽發(fā)電。
本文要點(diǎn):
1) POM受到SWCNT的有效保護(hù),同時(shí)縮小SWCNT的帶隙以增加光吸收。此外,分子動(dòng)力學(xué)模擬表明,木材基質(zhì)中的金屬有機(jī)框架可以通過調(diào)節(jié)氫鍵的微環(huán)境來降低蒸發(fā)焓。
2) 通過這種巧妙的設(shè)計(jì),在1個(gè)太陽下的蒸發(fā)率達(dá)到2.53 kg m?2 h?1,超過了大多數(shù)木質(zhì)蒸發(fā)器。同時(shí),蒸發(fā)器對海水和廢水也表現(xiàn)出良好的凈化性能。該工作從分子水平提供了精確調(diào)節(jié),并且可以擴(kuò)展到更高效的太陽能蒸發(fā)器。
Ziwei Cui et.al Encapsulating Polyoxometalates inside Single-Walled Carbon Nanotubes for Efficient Solar-Driven Interfacial Evaporation Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202424565
https://doi.org/10.1002/adfm.202424565