【摘 要】
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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I
【机 构】
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华南师范大学华南先进光电子研究院广东省光信息材料与技术重点实验室&彩色动态电子纸显示技术研究所 广州510006;华南师范大学华南先进光电子研究院广东省光信息材料与技术重点实验室&彩色动态电子纸显示技
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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.
其他文献
大气颗粒物(Atmospheric particulate matter,APM)中负载的有毒元素和有机污染物等有害成分通过吸入暴露进入人体内,会给人体健康带来潜在的危害.APM中能被人体吸收的有害成分的浓度,而不是有害成分总浓度,更能科学地反映APM中有害成分的危害.为了简便、快速地分析APM中有害成分的生物可给态浓度(Bioaccessible concentration),研究者相继提出多种吸入生物可给性方法(Inhalation bioaccessibility procedure,IBAcP)评
脱氧核糖核酸(DNA)是一种重要的生物分子,具有许多独特的性质如:信息传递、分子识别、可编辑等.DNA水凝胶同时具有DNA分子和水凝胶材料的优势,并且可以引入其他纳米材料获得多功能杂化水凝胶.相比于传统水凝胶,DNA水凝胶具有良好的特异识别能力以及可以按需设计的性质,从而被广泛应用于生物传感领域.本文围绕DNA水凝胶的合成、响应机制以及在传感领域的应用进行综述.按照不同的合成方法可分为线性DNA链缠绕水凝胶、枝状DNA自组装水凝胶、杂合DNA水凝胶.根据传感机制的不同又可以分为包埋封装法和非包埋封装法,包
如何同步提升零价铁去除水中污染物的反应速率和电子选择性已成为近年研究热点.基于无氧体系下硫化能通过抑制零价铁与水之间的副反应而改善体系还原除污染物效能,系统概括了不同硫化方式、硫化药剂和硫化程度合成的硫化零价铁理化特征,并揭示了其与硫化零价铁在不同水氧环境下去除不同污染物反应活性和电子选择性的交互机制.硫化能够主要通过调控界面亲疏水和导电性能而实现改善零价铁除污染的效能,其提升表现主要依赖于硫化程度,而与硫化方式、硫化药剂相关性较低.最后,展望了基于硫化零价铁的水污染控制技术在地下水修复和工业废水处理的应
多孔液体是指具有永久性孔隙的液体材料,其将多孔固体的有序规整孔道和液体的流动性等诸多优点相结合,在气体捕集与分离领域表现出巨大的应用潜力,成为新的研究热点.本文首先简单阐述了多孔液体的概念及分类,并总结了多孔液体形成的必要条件;然后分别详细综述了三类多孔液体的合成进展,并阐述了多孔液体在气体捕集与分离方面的应用,着重介绍了近五年的研究进展;最后对其现存的挑战及未来展望进行了总结.
金属有机框架(MOFs)具有大量的孔隙结构和活性位点,在气体吸附、催化、医疗等领域均发挥了巨大的作用.MOFs是晶体粉末,具有脆性较大、在水中易分解和不易回收等缺点,从而限制了其应用.通过MOFs与柔性高分子的复合,特别是与水凝胶的复合,极大地改善了复合材料的柔顺性、可回收和可加工性等特性,进一步拓宽了MOFs的应用领域.本文详细阐述了基于水凝胶MOFs原位生成法、MOFs/水凝胶同时生成法和水凝胶包裹MOFs法等三种不同方法制备MOFs/水凝胶复合材料的研究进展,并对上述三种制备方法的特点及其产物特征进
淀粉是一大类来源丰富、可再生、可完全生物降解及价格低廉的天然高分子,广泛应用于食品、降解塑料、包装和医药等领域.然而,淀粉内部的结晶和半晶结构使其熔融温度大于分解温度,因而不能热塑加工,这一问题严重制约了其在各领域的应用与发展.因此,研究制备热塑性淀粉过程中所涉及的化学与物理机制及具体方法是影响和拓宽其应用的关键科学问题之一.本文以此为出发点,系统总结了近年来国内外该领域的相关研究工作和进展,将制备热塑性淀粉过程中的化学与物理机制归纳为8种(氢键、化学键、压力、剪切力、导热、微波、热空气和γ射线),并以实
纳米载体由于其纳米尺度带来的独特生物功能性,可通过特定设计在生物体内靶向递送各类抗肿瘤药物,具有广泛而重要的应用前景.自肿瘤免疫疗法问世之后,各类纳米载体与肿瘤免疫治疗相结合,逐渐成为提升肿瘤免疫治疗效果的重要手段之一.其中,细胞膜修饰的纳米载体作为一类新型仿生药物载体平台,可使纳米载体获得天然细胞膜的伪装修饰,将细胞膜的特定功能与生物特性转移至纳米载体,使其具有更强的抗免疫清除、血液长循环和肿瘤靶向等特性,同时降低纳米递送系统的免疫原性和细胞毒性,在生物医学应用领域尤其是肿瘤免疫治疗中可发挥更大的作用.
锌具有原料丰富、质量轻便、金属导电性与延展性好以及理论比容量高等优势,可以作为绿色可充电电池的理想电极材料.其中,以中性或弱酸性水溶液为电解质、锌为负极的锌基水系电池具有安全性高、电池材料廉价无毒、制备工艺简单、环境友好等特点,在储能和动力电池领域具有极高的应用价值和发展前景.但电池充放电过程中伴随的锌枝晶、析氢、腐蚀、钝化等问题限制了其实际应用.本文综述了锌基水系电池负极存在的问题及当前的解决策略,并对其负极研究发展方向进行了展望.
近年来,基于小干扰RNA(siRNA)的基因干扰技术从基因水平上调节与肿瘤产生多药耐药性相关的各种蛋白进而逆转化疗多药耐药性方面表现出了巨大的应用潜力.鉴于此,研究者们在RNA干扰与化疗药物的协同抗癌方面做了大量工作.但游离的siRNA在无载体的情况下不易被细胞吸收,而且会被血浆和组织中内源性的核糖核酸酶降解,因此必须将siRNA负载在载体上才能有效应用于肿瘤治疗.鉴于纳米载体的安全、高效及靶向性等优点,人们已经发展出大量能同时负载siRNA及化疗药物的纳米复合体系.本文主要评述了近年来报道的一些纳米材料
碱金属离子电池是指以Li+、Na+、K+离子为载体的二次电池,其能量密度高、使用寿命长,在电子设备、清洁能源存储中应用广泛.负极是影响电池性能的关键因素,迫切需要开发高比容量和强结构稳定性的负极.基于转换反应的金属化合物负极理论容量高、安全性好、资源丰富,然而其导电性较差,体积效应大,会损害倍率和循环性能.利用金属有机框架材料(M OFs)可以有效解决上述问题,由MOFs衍生的金属化合物优势明显:(1)孔道丰富,离子迁移快;(2)比表面大,活性位点多;(3)结构和组成可调.本文对MOFs衍生转换型负极及其