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高活性碳基复合材料的制备及在能源环境中的应用环境材料、无机非金属材料、材料前沿热点。

关键词： 石墨烯、介孔碳、MoS2、抗菌、太阳能

应用领域

燃料电池催化剂、电容器、海水淡化

成果简介

(1) 高催化活性和稳定性的醇燃料电池催化剂：模板法制备具有等级孔结构的石墨烯，可通过一步绿色反应负载超精细Pd纳米粒，实现醇（甲醇、乙二醇、丙三醇）的电化学氧化，优于商业Pd/C催化剂。且其催化氧还原性能也显著高于商业Pt/C。

(2) 介孔碳纳米球插层石墨烯复合材料：分别作为电子的“储蓄罐”和“高速公路”，其比电容可达242 F/g（1 A/g），1万次后电容保持率达95%。进一步发展了太阳能光热电容器材料，使其在低温（5℃）的电容性能提升近3倍。

(3) 太阳能光热界面水蒸发系统：制备了具有抗菌性能的碳纳米管和MoS2基光热膜和水凝胶，发展了界面水蒸发可控自供水系统，实现了在1Sun太阳光照射下界面水蒸发速率达3.2 kg m-2 h-1，并且具有显著的抗盐析效应。

经济效益与社会效益

提出了太阳能光热柔性电容器概念；发展了由盐浓度差和液面高度差控制的太阳能界面水蒸发自供水系统。授权专利5项，申请专利2项。