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J-GLOBAL ID：202202236747550641   整理番号：22A1161367

エネルギーハーベスティングとセンシングのための染色にヒントを得た持続可能な低コスト改質セルロースベースTENG【JST・京大機械翻訳】

Dyeing-Inspired Sustainable and Low-Cost Modified Cellulose-Based TENG for Energy Harvesting and Sensing

著者 (6件)： Yao Liqin (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China) ,  Zhou Zheng (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China) ,  Zhang Zhao (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China) ,  Du Xiangxin (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China) ,  Zhang Qi-Long (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China) ,  Yang Hui (School of Materials Science and Engineering, State Key Laboratory of Silicon Materials, Zhejiang University, PR China)
資料名： ACS Sustainable Chemistry & Engineering  (ACS Sustainable Chemistry & Engineering)
巻： 10  号： 12  ページ： 3909-3919  発行年： 2022年 
JST資料番号： W5047A  ISSN： 2168-0485  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 摩擦電気ナノ発電機(TENG)と天然木材の組合せは,木材の生物分解性,低コスト,および豊富な資源のため,スマートホームに向けた持続可能なアプローチを示す。セルロース系TENGを達成するためのMajorの課題は,脆性,低い結晶性,および低い表面電荷密度である。応用要求を満足するために天然木材を加工し,改質する容易な方法を実証した。処理した木材は,良好な柔軟性と引張機械的性質の両方を有する。プレス後,その結晶度も大きく増加し,その形状はほぼ3倍になった。更なる表面修飾は染色技術により触発された。木材表面のセルロースを,溶液浸漬法により,3-クロロ-2-ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド(CHPTAC)によってカチオン性に修飾した。修飾後,表面電位は未改質のものに比べて2倍増大した。密度汎関数理論を用いてセルロース分子とCHPTAC間の吸収エネルギーを計算し,化学修飾の実現可能性をさらに検証した。エネルギーレベルに関する2つのトライボ層の間のより大きな差異は,高い静電チャージフローを生じる。改質プレス木材ベースTENGは,接触電化により,9.74μAのピーク電流,335Vの電圧,および71.45μC/m2の移動電荷密度を発生できた。この改良セルロースベースTENGと統合した自己出力およびセンシングスマートフロアの概念を,スマートホームのためのリアルタイム運動監視を提供するためにさらに開発した。本研究は,木材脆性を除去するだけでなく,ナノ発電機領域における天然木材の適用を容易にするために重要である,学際的観点から木材表面電荷密度を改善する新しい方法を提唱する。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 電圧 ,  密度 ,  表面電位 ,  摩擦電気 ,  木材 ,  発電機 ,  *セルロース ,  脆性 ,  *染色 ,  結晶度 ,  *エネルギー変換 ,  引張 ,  カチオン ,  密度汎関数法
準シソーラス用語： 電荷密度 ,  *エネルギーハーベスティング ,  表面電荷密度 ,  ナノ発電機 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 天然木材 ,  MC-TENG ,  結晶性 ,  染色に着想を得た ,  表面ポテンシャル

分類 (1件)： その他の発電  (NB03140M)

タイトルに関連する用語 (6件)： エネルギーハーベスティング ,  センシング ,  染色 ,  ヒント ,  改質 ,  セルロース