基于Ti3C2-MXene的太阳能界面水汽转换

摘要

水资源匮乏是现代化发展中面临的全球性问题,太阳能界面水汽转换(Interfacial Solar Steam Generation,ISSG)是一种高效、绿色、低成本进行海水淡化和废水处理的方法.ISSG使用绿色的太阳能作为热源,通过光热转换并将热限制在水气界面上以高效产生蒸气,然后经过冷凝收集获得清洁水.设计和构筑具有强光吸收的光热转换材料是ISSG的技术核心.Ti3C2-MXene是一种新型二维碳化钛材料,具有比表面积大、水分散性好和光热转换效率高等优点,在ISSG领域具有巨大的应用潜力.本文介绍了ISSG技术和MXene,总结了光热转换材料的设计原则,论述了Ti3C2-MXene复合材料在ISSG领域的研究进展,其中包括二维MXene薄膜、三维MXene气凝胶和水凝胶、生物基-MXene复合材料的构筑和性能等,并分析了Ti3C2-MXene所面临的挑战和发展前景.