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2026 article

Interface‐Engineered Wood‐Based Composite Phase Change Materials Integrating Superhydrophobic, Flame‐Retardant, and Antimicrobial Properties for Sustainable Solar–Electric Energy Conversion

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Résumé fourni par la source

ABSTRACT Efficient and durable solar thermal utilization requires composite phase change materials (CPCMs) that integrate high photothermal efficiency, stable energy storage, and environmental robustness within a scalable architecture. However, most CPCMs rely on energy‐intensive processing or carbon‐based frameworks, hindering the simultaneous realization of multifunctionality and sustainability. Herein, a series of carbonization‐free, interface‐engineered bio‐based CPCMs are developed by functionalizing the anisotropic microchannel structure of delignified balsa wood with black phosphorene and metal‐polyphenol network (tannin‐Fe 3+ ). The hybrid interface is further in situ reduced Ag nanoparticles and post‐grafted octadecyl chains, creating a robust superhydrophobic surface. Interfacial regulation improves wood‐based CPCMs compatibility and stability, delivering a latent heat of ∼175.03 kJ kg −1 with suppressed supercooling. Leveraging directional heat pathways, photothermal–plasmonic coupling, and broadband absorption, the CPCMs achieve a photothermal conversion efficiency of 91.27% and a ∼3.9‐fold increase in axial thermal conductivity. The as‐prepared CPCMs further integrates flame retardancy, superhydrophobicity, and antimicrobial activity, thereby mitigating dust adhesion and microbial colonization that would otherwise deteriorate the outdoor photothermal performance. As a proof of concept, stable solar–thermal–electric conversion is demonstrated with an output voltage of up to 0.65 V under one‐sun irradiation. This work presents a scalable and environmentally friendly wood‐based platform for advanced solar thermal energy harvesting.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Interface‐Engineered Wood‐Based Composite Phase Change Materials Integrating Superhydrophobic, Flame‐Retardant, and Antimicrobial Properties for Sustainable Solar–Electric Energy Conversion
Date Crossref
26/03/2026
Éditeur
Wiley
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

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Sujets associés

Phase Change Materials ResearchSolar-Powered Water Purification MethodsSolar Thermal and Photovoltaic Systems

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