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青岛大学夏延致教授/李现凯副教授AFM:双官能团协同锚定策略制备液态金属Janus气凝胶实现选择性传感识别和高效率湿气发电

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-09-10 07:56
    

主要观点总结

本文介绍了青岛大学夏延致教授/李现凯副教授团队在液态金属微纳液滴领域的研究成果。他们采用双官能团协同锚定策略,在液态金属微纳液滴表面构建坚固外壳,制备了化学稳定性较高的液态金属分散液,并据此制备了具有Janus结构的气凝胶。该气凝胶表现出异向弯曲的选择性响应,可作为传感器,同时也可用于湿气发电。此外,该气凝胶在光热发电和光热水蒸发方面也有潜在应用前景。研究得到多项基金的支持。

关键观点总结

关键观点1: 液态金属的良好特性及加工难题

液态金属具有导电导热特性及良好的流动性,是制备柔性电子的理想材料。但其超高的表面张力及高密度和活跃的表面特性导致加工成形和功能化难以实现。

关键观点2: 双官能团协同锚定策略的重要性

夏延致教授/李现凯副教授团队提出的双官能团协同锚定策略,能有效降低液态金属的表面张力,为其加工成形和功能化提供了解决方案。

关键观点3: 液态金属气凝胶的制备及特性

通过超声处理和定向冷冻干燥,团队成功制备了具有Janus结构的液态金属气凝胶。该气凝胶表现出异向弯曲的选择性响应,可作为传感器,同时也可用于湿气发电。

关键观点4: 液态金属气凝胶的应用前景

由于液态金属良好的光热效应,这种气凝胶在光热发电和光热水蒸发方面展现出潜在的应用前景。此外,该研究得到多项基金的支持,具有一定的实践价值和科学意义。


文章预览

液态金属具有良好的导电/导热特性和良好的流动性,是制备功能化柔性电子的理想材料。但是液态金属超高的表面张力,难以实现加工成形和功能化。虽然通过微纳化处理,能够有效降低其表面张力,但是由于其高密度和活跃的表面特性,获得稳定的液态金属微纳液滴仍然是一个巨大的挑战。 针对以上问题,青岛大学 夏延致教授 / 李现凯副教授 团队 提出双官能团协同锚定策略,在液态金属微纳液滴表面构建了坚固的外壳。即在羧甲基化壳聚糖(CMCS,含有丰富的羧基和胺基)溶液中对液态金属进行超声,制备了化学稳定性较高(> 7 d)的液态金属分散液,再通过定向冷冻干燥的方法制备出具有Janus结构的气凝胶 。相关研究成果以“Liquid Metal Aerogel with Janus Architecture for Selective Direction Recognition and High-Efficiency Moisture Energy Harvesting”为题发表于材料领 ………………………………

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