An Anthocyanin-Based Eco-Friendly Triboelectric Nanogenerator for pH Monitoring and Energy Harvesting

摩擦电效应 纳米发生器 花青素 环境友好型 能量收集 环境科学 能量(信号处理) 化学 材料科学 食品科学 生物 物理 复合材料 生态学 量子力学 压电
作者
Wuliang Sun,Junhui Dong,Wenbo Li,Xiaobo Gao,Jun Liu,Nan Ding
出处
期刊:Molecules [MDPI AG]
卷期号:29 (9): 1925-1925 被引量:1
标识
DOI:10.3390/molecules29091925
摘要

In recent years, renewable and sustainable triboelectric nanogenerators have attracted attention due to their high energy conversion rate, and enhancing their functionality further contributes to their applicability across various fields. A pH-sensitive triboelectric nanogenerator (pH-TENG) has been prepared by electrostatic spinning technology, with anthocyanin as the pH indicator and environmentally friendly polyvinyl alcohol (PVA) as the substrate. Among many friction-negative materials, the pH-TENG exhibits the best combination with fluorinated ethylene propylene (FEP) and yields an open-circuit voltage of 62 V, a short-circuit current of 370 nA, and a transferred charge of 21.8 nC. At a frequency of 3 Hz, it can charge a 4.7 μF capacitor to 2 V within 45 s, effectively powering a thermometer. Furthermore, the presence of anthocyanin does not affect the pH-TENG’s power generation performance and enables the monitoring of a wide range of environmental pH changes, with an ΔE change of 28.8 ± 7.6. Therefore, pH-TENG prepared with environmentally friendly materials can bring new available materials to the biological and medical fields.
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