Biomimetic PVA-PVDF-based triboelectric nanogenerator with MXene doping for self-powered water sterilization

摩擦电效应 材料科学 纳米发生器 兴奋剂 灭菌(经济) 吸附 化学工程 结垢 复合材料 电介质 水分 湿度 光电子学 化学 有机化学 外汇 压电 货币经济学 外汇市场 经济 生物化学 热力学 工程类 物理
作者
Xiao Sun,Liting Dong,Yongjian Liu,Xinglinmao Li,Jianhua Liu,Nannan Wang,Ying Liu,Xiaoyi Li,Daoai Wang,Shougang Chen
出处
期刊:Materials Today Nano [Elsevier]
卷期号:24: 100410-100410 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.mtnano.2023.100410
摘要

The harsh environment at sea level can reduce the harvesting efficiency of triboelectric nanogenerators (TENGs) for blue energy. Based on this, the doping ratio of MXene was optimized and was applied to enhance the moisture resistance, anti-fouling, wear resistance and dielectric properties of PVA triboelectrode. 8 wt% MXene doping provides more hydrogen bonding sites on PVA surface, thereby adsorbing more water molecules as electropositivity materials and improves its anti-fouling performance by forming hydration layer. Meanwhile, MXene increases the load capacity of hybrid transfer film and greatly improves the wear resistance of PVA film, and can form microcapacitor to improve its dielectric properties. In addition, biomimetic PVDF electrode was prepared by imitating the hydrophobic mechanism of leaves and significantly improved the anti-fouling and moisture resistance of PVDF. The Voc and Isc of TENG reached to 1056V and 36.6 μA at 95% humidity and improved by 2.37 times. The charge density and binding energy of PVA/MXene and PVA before and after adsorbed water molecule were calculated by DFT. Furthermore, the self-powered water sterilization system based on PVA/MXene-PVDF-based TENG achieved a sterilization rate of 98.99% at the flow rate of 2000 mL min−1, which was much higher than ordinary AC power (86.80%).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
pinging完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
椰子冻完成签到,获得积分10
2秒前
抽屉里的猫完成签到,获得积分10
3秒前
Lucas应助杏林靴子采纳,获得10
3秒前
Jzhang完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
huhu完成签到,获得积分10
6秒前
老白完成签到,获得积分10
7秒前
背后翠梅完成签到,获得积分10
7秒前
π.完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
斯文败类应助雪山飞龙采纳,获得100
9秒前
walden发布了新的文献求助20
10秒前
吴旭东完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
拉格朗日发布了新的文献求助10
13秒前
善学以致用应助杏林靴子采纳,获得10
13秒前
须尽欢发布了新的文献求助10
13秒前
乐乐应助π.采纳,获得10
14秒前
14秒前
吃不饱星球球长应助歪歪采纳,获得10
14秒前
蜗溶解热布丁完成签到,获得积分10
14秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
14秒前
草莓奶昔发布了新的文献求助10
15秒前
认真千亦完成签到,获得积分10
15秒前
baiyixuan完成签到,获得积分10
17秒前
55发布了新的文献求助20
17秒前
zhichi9发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
离子完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
须尽欢完成签到,获得积分10
22秒前
SSSstriker完成签到,获得积分10
23秒前
007发布了新的文献求助10
24秒前
26秒前
高分求助中
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 500
mTOR signalling in RPGR-associated Retinitis Pigmentosa 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版 401
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3214262
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2862914
关于积分的说明 8135930
捐赠科研通 2529163
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1363278
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 643775
邀请新用户注册赠送积分活动 616269