在造紙工業中，液體或者紙漿懸浮液與固體的摩擦，纖維素與液體的摩擦等現象深刻影響著造紙工業生產和紙張質量。有效利用來自液體的能量將促進可再生能源領域的發展和創新，符合碳中和所提出的要求，也將有效促進造紙工業的高端化和綠色化發展。在眾多的液體能量收集的技術中，液-固摩擦納米發電機具有器件簡易、輸出高、材料選擇廣泛等優勢。為了進一步提升摩擦納米發電機的輸出性能，研究人員開發了許多先進方法。其中，化學功能化策略不僅在增加電荷密度方面具有很大優勢，而且拓寬了摩擦電材料的選擇范圍，進一步拓寬了液-固摩擦起電的應用領域。同時，從分子水平改變材料的摩擦電特性，這種改性是持久和穩定的。此外，化學功能化策略在弱化液-固摩擦起電方面也具備優勢，液-固摩擦起電的弱化可以有效減弱靜電效應帶來的危害。因此，系統地總結化學功能化策略在強化和弱化液-固摩擦起電過程中的建設性作用及其相關的應用是有必要的。
基于此，廣西大學聶雙喜教授課題組系統性地綜述了基于化學功能化策略調控液-固接觸起電的最新研究進展。介紹了化學功能化策略在提高液-固接觸起電性能的研究進展。同時，重點關注了化學功能化策略在弱化固體材料和液體材料起電性能的最新進展，并進一步闡述了弱化固-液摩擦起電在自供電化學傳感、物理傳感、靜電效應消除等方面應用的重要意義。最后討論了當前該領域內化學功能化在固體表面改性和液體分子修飾方面存在的問題及挑戰。
圖1 液-固接觸帶電研究中的典型例子和發展時間線。
圖2 液-固接觸起電未來的發展趨勢。
相關成果以“Advanced Triboelectric Materials for Liquid Energy Harvesting and Emerging Application”為題，發表于最新一期Materials Today上。廣西大學是本論文的唯一完成單位，2020級博士研究生蔡晨晨和羅斌為共同第一作者，聶雙喜教授為通訊作者。
原文鏈接：http://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.10.034
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