當(dāng)石墨烯與水結(jié)合，或?qū)㈤_(kāi)啟新的能源變革，你相信嗎？
近日，東旭光電合作方北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團(tuán)隊(duì)就用水和石墨烯產(chǎn)生的電力成功點(diǎn)亮了LED燈泡，讓我們?cè)僖淮螢榭茖W(xué)點(diǎn)贊。
能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)62% 石墨烯+水=能源新革命
2月17日，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志，以亮點(diǎn)工作形式，報(bào)道了曲良體教授團(tuán)隊(duì)近期的石墨烯研究成果，題目為“來(lái)自于水和石墨烯的能量”。
《自然》雜志刊登了曲良體教授的石墨烯研究成果
此外，該研究成果還全文刊發(fā)在近期的《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。
文中介紹稱，北京理工大學(xué)的曲良體教授和他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了由氧化石墨烯制備的三維結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔洞，可允許水分子自由通過(guò)。當(dāng)水從這種材料的頂部流淌到底部的時(shí)候，水分子將和氧化石墨烯中的含氧基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，分離形成氫離子；剩下的氧基團(tuán)則非均一的分布在材料中，這將產(chǎn)生足夠多的離子，從而生成電能。
根據(jù)測(cè)算，這種能量轉(zhuǎn)化方式的轉(zhuǎn)化效率高達(dá)62%。基于這種技術(shù)，曲良體教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制造出了以人體呼吸時(shí)濕度變化為電源的濕度傳感器用以檢測(cè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的人體呼吸特點(diǎn)，首次實(shí)現(xiàn)自供電的即時(shí)人體健康監(jiān)測(cè)。
同時(shí)基于上述發(fā)現(xiàn)，還可通過(guò)捕捉空氣中濕度擴(kuò)散過(guò)程蘊(yùn)含的化學(xué)勢(shì)能，將其轉(zhuǎn)化為可直接利用的電能，這開(kāi)啟了一種全新的潛在能量源，在新能源領(lǐng)域具有可觀的前景。
科學(xué)界普遍認(rèn)為，隨著化石燃料儲(chǔ)量的逐漸減少和環(huán)境污染的日益加劇，新型環(huán)境友好型能量轉(zhuǎn)化技術(shù)在新一代能源發(fā)生系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中展現(xiàn)出巨大的潛力。
水通過(guò)含有氧化石墨烯薄片的材料產(chǎn)生電能示意圖
據(jù)了解，曲良體教授為教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，國(guó)家杰出青年基金獲得者，主要從事具有碳–碳共軛結(jié)構(gòu)的納微米材料研究，涉及碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電高分子等的可控制備、功能化修飾及其應(yīng)用研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金、面上項(xiàng)目，國(guó)家重大基礎(chǔ)研究發(fā)展（973）計(jì)劃課題等。
北京理工大學(xué)曲良體教授接受采訪
截至目前，曲良體教授已在Science, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., J. Am. Chem. Soc.,Nano Lett.等國(guó)際重要期刊發(fā)表論文130多篇，論文他引3000余次。其中，在Science發(fā)表的“碳納米管陣列仿生壁虎腳”研究成果，開(kāi)啟了納米仿生領(lǐng)域的新篇章。
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