Manipulating Molecular Motion of [1,2,5]Thiadiazolo[3,4‐g]Quinoxaline‐6,7‐Dicarboxylate Small Molecules for Highly Efficient Solar‐Thermal Water Evaporation and Thermoelectric Power Generation

喹喔啉 材料科学 热的 蒸发 热电效应 分子 热电材料 功率(物理) 热导率 光电子学 工程物理 化学工程 热力学 复合材料 有机化学 物理 化学 工程类
作者
Luoqing Wang,Han Wang,Shuai Yu,Nan An,Yuyu Pan,Jing Li,Tao Jia,Kai Wang,Wei Huang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (25) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202315762
摘要

Abstract Organic conjugated molecules are a category of high solar harvesting material that can convert energy into heat and be utilized as solar‐driven water‐electricity co‐generation. However, the limited absorption range and insufficient photothermal conversion efficiency hinder their application. Herein, two new organic molecules TPA‐BTQ and TPA‐SBTQ, featuring strong electron withdrawing [1,2,5]thiadiazolo[3,4‐ g ]quinoxaline‐6,7‐dicarboxylate (BTQ) center, terminated by triphenylamine or thiophene‐bridged triphenylamine are designed and synthesized. Detailed theory calculations and spectral analysis confirm that the BTQ unit induces strong intramolecular charge transfer and expands the absorption across a wide spectra range. The flexible alky chain substituted on thiophene inhibits the over‐aggregation and affords more rotation space, leading to suppressed radiative transition and efficient solar‐thermal conversion. Therefore, TPA‐SBTQ powder shows broad absorption across 350 to 1300 nm with a high photothermal conversion efficiency of 18.28% under 1 kW m −2 simulated solar irradiation. Moreover, TPA‐SBTQ is further explored for solar‐thermal conversion applications. The evaporation rate of TPA‐SBTQ solar‐driven water evaporator can reach a remarkable 1.337 kg m −2 h −1 with 92% of water evaporation efficiency under 1 kW m −2 solar irradiation. This study provides guidance for the rational design of high‐efficient organic solar‐thermal materials with a wide absorption spectrum and excellent photothermal conversion efficiency at the molecular level for emerging photothermal‐related applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
萧一发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
大个应助elliotzzz采纳,获得10
3秒前
JamesPei应助爱笑以松采纳,获得10
4秒前
隐形元绿完成签到 ,获得积分10
5秒前
小蘑菇应助蟑螂恶霸采纳,获得10
5秒前
清清清发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
Emily发布了新的文献求助10
7秒前
yyanxuemin919发布了新的文献求助10
7秒前
Cheung2121发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
矮小的柠檬完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
绿色之梦完成签到 ,获得积分10
11秒前
壮观问寒发布了新的文献求助10
11秒前
乔晚应助限时达采纳,获得10
11秒前
11秒前
乐乐应助huanir99采纳,获得10
13秒前
13秒前
星辰大海应助mouxq采纳,获得10
13秒前
典雅碧空发布了新的文献求助10
14秒前
iu发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
英俊的铭应助Cheung2121采纳,获得30
14秒前
爱笑以松发布了新的文献求助10
17秒前
上官若男应助好运莲莲采纳,获得10
18秒前
bjjtdx1997发布了新的文献求助10
18秒前
圆圆完成签到,获得积分10
18秒前
sleep应助危机的元风采纳,获得10
19秒前
蟑螂恶霸发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
完美世界应助ashley采纳,获得10
20秒前
123123应助等乙天采纳,获得10
20秒前
Cheung2121完成签到,获得积分10
21秒前
爱听歌的亦玉完成签到,获得积分20
22秒前
23秒前
微末发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
Essential Guides for Early Career Teachers: Mental Well-being and Self-care 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5563093
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4647860
关于积分的说明 14683144
捐赠科研通 4590036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2518252
邀请新用户注册赠送积分活动 1491004
关于科研通互助平台的介绍 1462318