3D打印的多級多孔結構賦予了3DPGC電極超快的傳質性能。在負載了NiFeP納米片陣列后，3DPGC／NiFeP電極在析氫反應和析氧反應中的性能均隨著電極厚度的增加線性増加，首次解決了電解水領域不能通過電極增厚大幅線性提升性能的問題。通過和傳統的碳紙電極、塊體電極和泡沫鎳電極對比，3DPGC電極展現出了更加優異的電化學性能，具有廣泛的應用前景。

3D打印石墨烯材料傳質性能不足的問題，我們使用部分還原氧化石墨烯墨水并通過3D打印制備了一種具有宏觀網格水通路和微觀多孔結構的還原氧化石墨烯（rGO）蒸發器。通過結構表征和傳質速率分析，證明了微觀多孔結構的鹽離子傳質速率顯著高于微觀無孔結構。宏觀的網格水通路保證了蒸發器每個區域都能進行超快的鹽離子傳輸，而且網格水通路中間的空氣層可以起到有效的隔熱作用，降低太陽能水蒸發過程中的熱損失。這種具有網格水通路的微觀多孔rGO蒸發器可以有效防止高速蒸發過程中表面積鹽，實現了高蒸發速率下的穩定海水脫鹽。進一步地，我們通過3D打印構建了具有優異傳質性能的微觀多孔的柔性rGO薄膜，并將其用于水蒸發發電中。

在自然水蒸發過程中，水溶液在rGO薄膜的微米孔道中快速定向傳輸，水溶液中的離子和rGO表面電荷進行持續相互作用并產生電能，進行發電。減少薄膜內部微米孔的數量會導致輸出電壓的下降，這是首次報道了多孔薄膜孔道結構對水蒸發發電輸出的影響，證明了微米多孔結構輸出電壓遠高于納米多孔結構。同時，較薄的厚度有助于rGO薄膜獲得柔性，使其在彎曲過后仍能保持穩定的電壓輸出。

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