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多孔丝瓜络用于高效太阳能淡化海水
来源: | 作者:pmt148a4f | 发布时间: 156天前 | 225 次浏览 | 分享到:
《JMCA》报道
水污染和淡水资源短缺正在成为值得人类认真考虑的全球性问题,从海水或废水中脱盐和净化水,是满足全球对清洁水日益增长需求的经济有效的方法。近年来,传统的净化水技术,例如反渗透技术,膜处理,离子交换以及一些多效蒸馏系统,尽管已经取得了很大的进展。但与这些高成本、缺乏可持续性的技术相比,太阳能驱动的水蒸发技术因其充分的利用可再生的太阳能资源,对环境危害小,高效等优势引起了科研工作者们极大的关注。影响太阳能蒸发器高效水蒸发的主要因素包括宽频的光吸收、光热转换的局部化、水分的传导及水分的蒸发。过去的大量研究,尤其是人工合成的碳基材料、等离子体材料以及亲水性的泡沫材料,仍然存在着成本高,制备过程复杂,盐堆积引起的蒸发效率不稳定、耐久性差等缺点。大自然提供了丰富且廉价的原材料,可以转化为可持续的高性能多功能材料。近日,美国东北大学祝红丽教授团队报道了一种可持续、高效、易制备的双层丝瓜络太阳能蒸发器。作者首先用热台对丝瓜络进行快速碳化处理,顶部碳化层作为具有宽频的光吸收和高光捕获的高效太阳能吸收器。在底层,由于丝瓜络纤维的天然亲水性和分级的大孔、微通道结构,从不同方向往局部加热的碳化层补充足够的水。在海水淡化过程中,大孔和微通道的盐浓度梯度可以通过管壁上的微孔实现盐交换,防止盐在蒸发器表面积聚,从而确保了长期稳定性,如图1~图2所示。
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