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高活性碳基複合材料的製備及在能源環境中的應用環境材料、無機非金屬材料、材料前沿熱點。

關鍵詞： 石墨烯、介孔碳、MoS2、抗菌、太陽能

應用領域

燃料電池催化劑、電容器、海水淡化

成果簡介

(1) 高催化活性和穩定性的醇燃料電池催化劑：模板法製備具有等級孔結構的石墨烯，可通過一步綠色反應負載超精細Pd納米粒，實現醇（甲醇、乙二醇、丙三醇）的電化學氧化，優於商業Pd/C催化劑。且其催化氧還原性能也顯著高於商業Pt/C。

(2) 介孔碳納米球插層石墨烯複合材料：分別作為電子的「儲蓄罐」和「高速公路」，其比電容可達242 F/g（1 A/g），1萬次後電容保持率達95%。進一步發展了太陽能光熱電容器材料，使其在低溫（5℃）的電容性能提升近3倍。

(3) 太陽能光熱界面水蒸發系統：製備了具有抗菌性能的碳納米管和MoS2基光熱膜和水凝膠，發展了界面水蒸發可控自供水系統，實現了在1Sun太陽光照射下界面水蒸發速率達3.2 kg m-2 h-1，並且具有顯著的抗鹽析效應。

經濟效益與社會效益

提出了太陽能光熱柔性電容器概念；發展了由鹽濃度差和液面高度差控制的太陽能界面水蒸發自供水系統。授權專利5項，申請專利2項。