近日，南开大学的陈永胜教授（通讯作者）等在ACS Nano上发表了题为“Graphene-Based Standalone Solar Energy Converter for Water Desalination and Purification”的研究论文，报道了基于石墨烯的用于海水淡化和净化的独立太阳能转换器的最新研究进展。
研究人员向我们展示了一个极其简单和独立的太阳能转换器，它仅由一个预制的3D交叉连接的蜂窝石墨泡沫材料组成，没有任何其他的辅助组件。这种简单的一体化材料可以作为一种理想太阳能热转换器，能够捕获太阳光并转化为热量，从而将来自各种水源的水分蒸发并在环境条件下产生纯净水，太阳能通量也非常低、高效率。这种可伸缩的材料被用于在环境条件下从海水和污水中获得纯净的饮用水。研究结果表明，通过使用一个简单的、可利用的、低成本的太阳能热水净化系统，在各种环境条件下，一个性能良好的单片材料平台为净化水提供了范例的改变。
图1 石墨烯材料的太阳能热性能
图2 在自然阳光下清洁水源和户外性能
文章通过由一种基于石墨烯的石墨烯材料（3DG）直接制备的一个独立的太阳能热转换器。研究结果表明，一个简单的独立石墨烯泡沫片可以作为有效的太阳能热捕获和转换装置。在正常（1个太阳）甚至更弱的阳光下（低至0.25个太阳），3DG材料可以以简单和可扩展的方式直接用作高效率的清洁水发生器。此外，与其他海水淡化材料不同，轻质弹性材料也非常便于使用，非常适合个人和工业应用。这种易于使用的碳材料可以为高效太阳能收集和简化水处理的应用机会提供许多可能性。相关研究成果发表在ACS Nano（ACS Nano，2018. 影响因子IF=13.942）上。
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