JACS: 亲水-疏水双区域COF/石墨烯水凝胶用于光热水蒸发

　太阳能水蒸发是一种可持续的水处理技术，有助于缓解全球缺水问题。然而，这种技术面临着巨大的挑战，因为水蒸发能耗高，蒸发率低。

　　德国柏林工业大学Arne Thomas教授课题组报道了一种共价有机框架(COF)/石墨烯双区域水凝胶，通过简单的原位生长策略在一种材料中实现包含亲水和疏水区域。亲水性COF覆盖了部分疏水性石墨烯区域。通过对两个润湿区域的精确控制，杂化水凝胶显示出有效的采光、可调的润湿性、优化的水含量和降低的水蒸发能量需求。作为太阳能吸收器，双区域水凝胶在1个太阳照射(1kw/m²)下的蒸汽生成率高达3.69 kg/m²/h，与其他先进材料不相上下。此外，这种水凝胶蒸发器可用于从海水和污水中生产饮用水，展示了水处理的潜力。这项研究工作以“A Covalent Organic Framework/Graphene Dual-Region Hydrogel for Enhanced Solar-Driven Water Generation”为题发表在国际期刊《JACS》上。

原文链接： 

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11689?ref=pdf

信息来源：公众号【材料PLUS】

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。