海绵模板法制备三明治结构的还原氧化石墨烯限域金纳米颗粒纳米片助力光热水蒸发

编号：NMJS07782

篇名：海绵模板法制备三明治结构的还原氧化石墨烯限域金纳米颗粒纳米片助力光热水蒸发

作者：朱洪武 葛进 赵浩雨 施露安 黄晋 徐亮 俞书宏

关键词： 金纳米颗粒 还原氧化石墨烯 金属纳米颗粒 限域效应 模板法 三明治结构 离子扩散 水蒸发器

机构： Division of Nanomaterials&Chemistry

摘要： 基于等离子体金属纳米颗粒的光热水蒸发技术具有广阔的发展前景.然而,由于金属纳米颗粒的不稳定性,高温下金属纳米颗粒将发生表面熔融,水中的腐蚀性离子也能通过扩散作用直接与金属纳米颗粒结合而将其刻蚀.因此,长时间循环会使得金属纳米颗粒出现明显的性能衰减.为了解决这些问题,我们基于海绵模板法设计合成了一种具有三明治结构的夹心纳米片,其中金纳米颗粒限域在还原氧化石墨烯纳米片的层间.得益于限域效应,表面熔融效应和离子扩散现象都得到了很好的抑制.基于此夹心纳米片,我们构建了一种光热水蒸发器.在10 kW的高光强下,该水蒸发器表现出高达85.2%的光-水蒸气转换效率,经过30次循环海水淡化实验,性能一直保持稳定,没有出现明显衰减,表明这种通过三明治结构限域金纳米颗粒的设计有利于促进光热海水淡化技术的实际应用.