港科大：環保合成鐵離子-多酚-石墨烯氣凝膠，用於太陽能蒸汽發電

成果簡介

基於石墨烯的光熱材料在用於海水淡化和廢水淨化的太陽能蒸汽發電中顯示出巨大的前景。然而，高效石墨烯氣凝膠光吸收劑的簡便綠色製備仍然是一個挑戰。本文，香港科技大學JingleiYang等研究人員在《Mater Lett》期刊發表名爲“Eco-friendly synthesis of ferric ion-polyphenol-graphene aerogel for solar steam generation”的論文，研究通過電化學剝離和隨後的超聲處理過程以環保的方式製備單寧酸改性石墨烯作爲太陽能熱材料。所製備的氣凝膠具有良好的光熱效應和較高的太陽能蒸發效率。通過與鐵離子交聯，開發了一種更高效的鐵離子-多酚-石墨烯複合氣凝膠，用於構建高性能太陽能蒸汽發生裝置。剝離石墨烯和鐵離子-多酚複合物的無缺陷結構有助於實現1.3kgm-2h-1的高蒸發速率和 86.3% 的能源效率。

圖文導讀

圖1。通過環保電化學剝離和隨後的TA輔助超聲處理合成 TA-G漿料和鐵離子-多酚-石墨烯。

圖2。(a) TA-G氣凝膠的照片。(b) 三個樣品的FTIR光譜。(c, d) 不同放大倍率下TA-G 氣凝膠的SEM圖像。(e) 鐵離子-多酚-石墨烯複合物的方案。(f) Fe-TA-G氣凝膠的EDS和照片（插圖）。(g, h) Fe-TA-G 氣凝膠在不同放大倍率下的SEM圖像。

圖3。(a) IR熱圖像和 (b) 兩種厚度爲5mm的氣凝膠在1kW/m2照射10分鐘後的表面溫度。(c) IR熱圖像和 (d) Fe-TA-G氣凝膠在1kW/m2照射10分鐘前後厚度爲25mm的表面溫度。(e) 紅外熱圖像，(f) 表面溫度，(g) 太陽水蒸發，以及 (h) 不同系統的蒸發速率和能源效率。

小結

本文提出一種簡便和綠色的方法，這種高效光熱材料的方法在可持續性和碳中和方面在具有成本效益的實際應用中具有巨大潛力。

文獻：

https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.131738