基于粘土的气凝与CuS相结合,用于太阳能驱动的界面蒸汽生成和海水淡化
Shujing Zhao1, Huangfang Wei2, Xin Zhang1
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Beijing Key Laboratory of Advanced Functional Polymer Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
Journal of colloid and interface science
|October 7, 2023
概括
改进的半导体气凝材料增强了太阳能蒸汽的产生,以实现高效的海水淡化. 一种新的CuS@ATP/PS复合气凝显示出高蒸发率和耐盐性,用于实际的淡水生产.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 太阳能驱动的水净化为海水淡化提供了一个可持续的解决方案.
- 现有的材料在自然阳光下难以满足太阳蒸汽发电的高能耗.
- 需要先进的半导体气凝来提高实际应用的能量密度.
研究的目的:
- 开发一种改进的半导体气凝材料,用于高效的太阳能蒸汽发电.
- 为了研究新型复合气凝的光热性能和海水淡化性能.
- 为了评估材料的耐用性和在太阳辐射下淡水产量.
主要方法:
- 通过一种简单的化学方法,合成了一种含有酸 (ATP) 的硫化铜 (CuS) 复合物,与土豆粉 (PS) 交联,形成CuS@ATP/PS气凝 (CuAP).
- 在模拟太阳辐射 (1kW m-2) 下评估了CuAP-15气凝的光热特性和蒸发率.
- 使用20%重量%的NaCl溶液测试了耐盐性和循环耐久性,在自然阳光下测量了淡水产量.
主要成果:
- 在CuAP-15气凝中,纯水的蒸发速率为1.57公斤m-2小时,而20重%的NaCl溶液的蒸发速率为1.35公斤m-2小时.
- 该材料表现出极好的耐盐性和循环耐用性.
- 在11小时的自然阳光照射下,获得了6.54公斤米2的淡水产量.
结论:
- 开发的CuS@ATP/PS复合气凝 (CuAP) 显示了太阳能驱动的海水淡化效率的巨大潜力.
- 它的高蒸发率,耐盐性和耐用性使其成为实际应用的有希望的候选者.
- 这种材料的进步有助于可持续的净水技术.
