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层状MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结光热转换材料用于太阳能驱动水蒸发
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作者 荣坤 温翠莲 +7 位作者 闻健森 李雄 廖秋刚 鄢思情 许超 张晓亮 萨百晟 孙志梅 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期50-63,共14页
金属1T相二硫化物(1 T-MoS_(2))具有优异的全光谱吸收能力和电导率,与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合将有潜力用于光热转换应用。然而,在MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结中提高1T-MoS_(2)的比例,以及深入理解其形成和性能调控机制还面临挑... 金属1T相二硫化物(1 T-MoS_(2))具有优异的全光谱吸收能力和电导率,与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合将有潜力用于光热转换应用。然而,在MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结中提高1T-MoS_(2)的比例,以及深入理解其形成和性能调控机制还面临挑战。本研究通过理论预测与实验研究相结合的方法,揭示了具有金属特性的Ti_(3)C_(2)T_(x)和1T-MoS_(2)可以通过强烈的层间相互作用和高效的电子传输显著提高光热转化性能。通过一步水热法制备了层状MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结,成功增加了1T-MoS_(2)的比例,并实现了在Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片上原位生长MoS_(2)形成多层皱褶的异质结结构。值得注意的是,在功率为0.5 W·cm^(-2)的808 nm激光照射下,MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结可以达到107℃的饱和温度,证明了其具备优异的光热转换能力。此外,将异质结与聚偏二氟乙烯(PVDF)膜结合,构建了一种高效的自浮式水蒸发装置。在模拟一个太阳光照射条件下,能够获得1.79kg·m^(-2)·h^(-1)的蒸发速率和96.4%的蒸发效率。本研究不仅为开发具有高效光热转换性能的MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结提供了新策略,而且为可持续太阳能驱动光热水蒸发技术的应用开辟了广阔的前景。 展开更多
关键词 MXene 二硫化钼 异质结 光热转化 太阳能驱动水蒸发
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