在等离子纳米加热器中加入杂热/宇宙热化学物质,以促进蒸汽生成,超出其光热特性
Carice Chong1, Zher Nin Tan1, Siew Kheng Boong1
1Division of Chemistry and Biological Chemistry, School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Nanyang Technological University, 21 Nanyang Link, Singapore, 637371, Singapore.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|June 7, 2023
概括
这项研究介绍了一种新的混热-等离子纳米加热器,可以显著提高用于净化水的光热蒸汽生成. 它通过扰乱水来实现6倍更快的蒸汽速率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 环境工程 环境工程
背景情况:
- 光热蒸汽发电是分散净化水的关键.
- 目前的方法面临缓慢的蒸发速度,因为水的蒸发的高潜热.
- 克服水的结网对于高效的蒸汽产生至关重要.
研究的目的:
- 为了提高光热蒸汽发电中的光转化效率.
- 为了操纵水的分子间网络使用杂热/宇宙热化学.
- 开发一种有效的方法来净化有机污染的水.
主要方法:
- 在等离子纳米加热器上加入杂热/宇宙热化学物质.
- 使用杂热-等离子纳米加热器将光转化为蒸汽.
- 采用模拟研究来了解水的键网络的破坏.
- 测试有机污染水的净化方法.
主要成果:
- 混热-等离子纳米加热器实现快速的光转化为蒸汽 (2.79 kg m-2 h-1 kW-1),效率约为83%.
- 与宇宙热平台或其他光热设计相比,蒸汽生成率高达6倍.
- 水蒸发的度减少了1.6倍,使得蒸汽输出更高.
- 有机污染水的净化实现了约100%的效率.
结论:
- 混热的表面化学物质有效地破坏了水的结网,降低了蒸发的能量屏障.
- 这种方法显著提高光热蒸汽的产生超出材料的光热特性.
- 开发的纳米加热器为高效净化水提供了一个有前途的解决方案.


