Modified Hollow Glass Microspheres/Reduced Graphene Oxide Composite Aerogels with Low Thermal Conductivity for Highly Efficient Solar Steam Generation

材料科学 石墨烯 气凝胶 氧化物 光热治疗 海水淡化 热导率 化学工程 热稳定性 复合材料 多孔性 能量转换效率 纳米技术 光电子学 冶金 遗传学 生物 工程类
作者
Shuo Wang,Ye Niu,Chengjun Wang,Fei Wang,Zhaoqi Zhu,Hanxue Sun,Weidong Liang,An Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (36): 42803-42812 被引量:62
标识
DOI:10.1021/acsami.1c11291
摘要

Solar steam generation (SSG) as a pollution-free and sustainable way for desalination or wastewater treatment has attracted great attention in recent years. Herein, we report the fabrication of novel aerogels GAHAS and GAHAF composed of 3-aminopropyltriethoxysilane (KH550)-modified hollow glass microspheres (HGM) and reduced graphene oxide (RGO) by a sol–gel method for highly efficient SSG. The RGO can well wrap on modified HGM and form an interpenetrated porous structure with an excellent mechanical property. In addition, benefiting from the hollow structure of HGM, GAHAS obtained by supercritical CO2 drying well maintains the original structure of the hydrogel and shows low thermal conductivity (0.0823 W m–1 K–1) in the wet state and self-floating ability. Combined with its superhydrophilic wettability and high light absorption (ca. 93%), the as-prepared GAHAS shows an outstanding photothermal conversion efficiency of 89.13% under 1 sun (1 kW m–2) illumination and excellent stability. Moreover, from the simulated seawater outdoor solar desalination experiment, it was found that the concentrations of the four primary ions K+, Ca2+, Na+, and Mg2+ in purified water are 1.65, 0.09, 1.42, and 0.32 mg L–1, respectively, and fully meet drinking water standards. Thus, our GAHAS aerogel shows great potential for practical application in SSG. This work enriches the photothermal materials and may provide a new idea for design and creation of HGM-based photothermal materials with low thermal conductivity, tunable porosity, high mechanical strength, self-floating ability, and high solar energy conversion efficiency for SSG.
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
1秒前
2秒前
Fxb发布了新的文献求助10
5秒前
鸿俦鹤侣完成签到,获得积分10
6秒前
阿巴阿巴发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
8秒前
qaqa发布了新的文献求助10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
哎嘿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
哎嘿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
万能图书馆应助zz采纳,获得10
10秒前
朴西西发布了新的文献求助10
11秒前
充电宝应助席松采纳,获得10
12秒前
12秒前
阿巴阿巴完成签到,获得积分10
13秒前
科研刚哥完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
周舟舟发布了新的文献求助10
15秒前
Lucas应助ccc采纳,获得10
17秒前
上官若男应助默默的荔枝采纳,获得10
18秒前
18秒前
Fxb完成签到,获得积分10
19秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
19秒前
星辰大海应助hif1a采纳,获得10
19秒前
juno完成签到,获得积分10
19秒前
liming发布了新的文献求助10
21秒前
默默冷亦发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
24秒前
再睡亿分钟完成签到 ,获得积分10
24秒前
小周没有篮完成签到 ,获得积分10
25秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
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 3155953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807296
关于积分的说明 7872331
捐赠科研通 2465597
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312272
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630017
版权声明 601905