王义:简易方法制备具有抗菌活性的光热膜实现高效的界面水蒸发
发布人:张妮  发布时间:2019-01-02   

将太阳能转化为热能,并使热量局域在空气-水界面驱动界面水蒸发技术在海水淡化领域有着广阔的应用前景。制备自漂浮的光热膜,使其具有高的机械稳定性、良好的抗菌活性以及有效的光热水蒸发效率,是将太阳能驱动界面水蒸发技术推向应用的关键。基于此,首席科学家研究团队开发了一种新型的双层结构的光热膜,其上层由具有高光热转换能力的碳纳米管(CNT)组成,下层由隔热能力较好的混合纤维素酯(MCE)滤膜作为支撑。在该制备过程中,通过引入聚乙烯亚胺(PEI),一方面利用其与CNT之间的非共价键作用来分散碳纳米管,实现上层的均匀分散,从而最大化的吸收太阳能并进行光热转换;另一方面,通过PEI与基底和CNT之间的氢键/静电以及疏水相互作用,实现了该光热膜良好的机械稳定性;同时,膜表面的PEICNT协同赋予其良好的抗菌性。该制备方法简单,可操作性强,所获得的光热膜材料成本低,且具有较高的界面水蒸发效率(72%)和快速的蒸发速率(比纯水高4.23)。该体系为海水净化提供了一项潜在的技术路径。相关研究结果以东华大学为第一单位发表在J. Mater. Chem. A, DOI: 10.1039/c8ta09223k

,首席科学家团队材料科学与工程学院博士生李亚玲为第一作者,杨曙光教授和王义副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和东华大学励志计划经费的大力支持。


 

    



Scheme 1. Illustration of the fabrication and the main properties of the CNT@PEI/MCE membrane and the corresponding solar energy-driven interfacial water evaporation.


论文全文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ta/c8ta09223k#!divAbstract