近日,我中心硕士杨道征以第一作者在ACS Applied Materials & Interfaces 期刊(中科院一区,IF=8.758)上发表题为“Flexible Transparent Polypyrrole-Decorated MXene-Based Film with Excellent Photo-Thermal Energy Conversion Performance”的研究论文,论文通讯作者为冯跃战副教授和韩健教授。
为了缓解全球环境污染和能源危机的问题,太阳能作为地球生态系统的主要能源,已经引起了许多学者的关注。太阳能的开发利用虽然前景广阔,但仍处于相对较低的水平。光热能转换是利用具有光热响应的材料将太阳能直接转化为热能的一种方式。基于光热能转换的柔性透明加热器是下一代电子设备的迫切需要。如何平衡光热转换效率和透明度仍然是一个巨大的挑战。
在此,我们的工作首次演示了由聚吡咯(PPy)改性Ti3C2Tx MXene (MXene@PPy),喷涂后获得的具有平衡光热能转换性能和透明度的柔性聚碳酸酯(PC)薄膜。由于MXene与PPy纳米粒子的协同光热效应,所制备的MP-PC透明膜在MXene较低的喷涂密度下,可获得优异的光热转换性能(52 oC, 100 mW/cm2),同时有效透光率达到55.2%。此外,光热转换性能测试表明,在户外暴露7个月后,其稳定性没有显著恶化。此外,由于MP-PC膜具有良好的表面电阻(413 ω /sq),在24v输入电压下,MP-PC膜在108oC的高温下还具有高效的焦耳加热能力。MP-PC薄膜作为一种极具应用前景的薄膜材料,在低温环境下表现出了光致热疗的有效性和可行性。
Graphical Abstract
该研究工作得到了国家重点研发计划(2019YFA0706802);国家自然科学基金(51903223 , U1604253);中国博士后科学基金(2018M642781);宁波市重大研发项目(2019B10117)的资助。
论文信息:Flexible Transparent Polypyrrole-Decorated MXene-Based Film with Excellent Photo-Thermal Energy Conversion Performance, Daozheng Yang, Bing Zhou, Gaojie Han, Yuezhan Feng,* Jianmin Ma, Jian Han,* Chuntai Liu, and Changyu Shen ACS Applied Materials & Interfaces, 2021.
文章链接:https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c20202