迪肯大学《Nano energy》
随着经济和社会的发展,淡水的匮乏已经成为日常生活的巨大威胁。人们付出了巨大的努力来探索生产清洁水的先进技术,包括反渗透(RO),电渗析,通过加热大量水的热蒸馏,以及膜蒸馏(MD)。太阳能是地球上的绿色和可持续能源,已被开发用于通过太阳热(光-热)转换策略生产淡水,将太阳能吸收的能量转化为热量以驱动水蒸发。对于太阳能驱动的蒸发系统,具有宽光吸收光谱(280-2500nm)和强吸收强度/低反射或透射的太阳能吸收器(光热材料)是高效率热能(热)输出的先决条件。
二维过渡金属二硫族化合物和高金属氮化物纳米材料由于其独特的化学和物理性质,在光电和能量存储与转换方面显示出巨大的潜在应用。然而,很少有研究专注于制造太阳能蒸汽产生的2D-2D异质结构。在这里,迪肯大学前沿材料研究所Lifeng Wang等人发展了一系列过渡金属二硫族化合物和富氮氮化物异质结构,通过部分晶体转变用于太阳能水蒸发。特别是,这些先进的2D异质结构在红外范围内表现出增强的光谱吸收,并在不同的溶液中表现出优异的化学稳定性,包括水、酸和碱。更重要的是,由于增强的光谱吸收强度和减少的热损失,MoS 2-Mo5N6/三聚氰胺泡沫(MF)的光热装置表现出高蒸发率(2.31kg m-2h-1)和转换效率(106.6%),分别比MoS2/MF和MF/水的太阳能装置高1.4和4.7倍。这项工作提供了一系列先进的2D-2D TMDs-富氮氮化物异质结构,具有用于太阳能水生成的优异光热性能。这项研究工作以“Advanced 2D–2D heterostructures of transition metal dichalcogenides and nitrogen-rich nitrides for solar water generation”为题发表在国际顶级期刊《Nano energy》上。