具有可调节带隙的自浮纳米孔状高氧化物,用于高效的太阳能海水淡化
Haoyuan Yu1, Qingqing Li1,2, Yixuan Hu3
1School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology (Shenzhen), Shenzhen 518055, China.
Nano letters
|November 2, 2023
概括
由纳米多孔高氧化物 (np-HEO) 制成的浮式太阳能吸收膜有效地将阳光转化为用于海水淡化的热量,实现高蒸发率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 太阳能驱动的海水淡化对于解决全球缺水问题至关重要.
- 开发高效且具有成本效益的太阳能吸收器是改善海水淡化技术的关键.
研究的目的:
- 为了创建自浮式太阳能吸收膜,以实现高效的海水淡化.
- 优化纳米多孔高氧化物 (np-HEO) 的组成,以提高太阳能吸收和热转换.
主要方法:
- 可调节的np-HEO粉末与聚乙烯化物网络的整合.
- 对np-HEO的组合优化,最终形成一个9个组成部分的系统 (AlNiCoFeCrMoVCuTi-O).
- 利用密度函数理论 (DFT) 进行带隙分析和理解光物质相互作用.
主要成果:
- 9个组成部分的np-HEO表现出较小的带隙,增强了光吸收和热量产生.
- 纳米孔状结构和np-HEO薄膜的降低导热率改善了热能转换.
- 片在250-2500纳米范围内达到93%以上的吸收率,在一个阳光下表面温度为110°C.
- 记录了一个高的纯水蒸发率,为2.16kg m-2 h-1.
结论:
- 开发的自漂浮的np-HEO太阳能吸收膜证明了太阳能淡化效率高.
- 可调节的np-HEO组成和纳米结构对于优化太阳能热转换性能至关重要.
- 这项技术为可持续和高效的海水淡化提供了一个有希望的解决方案.
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