通过使用银纳米粒子杂的纤维素纳米纤维来增强水凝的太阳能蒸汽生成
Lijun Geng1, Xinfang Zhang1, Yajuan Li1
1Hebei Provincial Key Laboratory of Photoelectric Control on Surface and Interface, and College of Science, Hebei University of Science and Technology, Yuhua Road 70, Shijiazhuang 050080, P. R. China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|June 20, 2024
概括
本研究介绍了一种基于纤维素纳米纤维 (CNF) 的新型水凝,用于高效的太阳能蒸汽发电. 这种用银纳米颗粒增强的水凝可以实现高水蒸发率,用于淡化和净化水.
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.
- 环境工程 环境工程
背景情况:
- 太阳能蒸汽发电 (SSG) 为净化水提供了一种可持续的方法.
- 由于它们的吸水性质,水凝是SSG的有希望的材料.
- 提高SSG设备的效率和耐用性对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种高效且强大的基于水凝的太阳能蒸汽发电机.
- 研究银纳米粒子 (AgNPs) 对基于纤维素纳米纤维 (CNF) 的水凝对SSG的性能的影响.
- 为了评估水凝在水淡化和油/水分离中的性能.
主要方法:
- 使用纤维素纳米纤维 (CNF),聚乙烯胺 (PEI) 和减少的氧化石墨烯 (rGO) 制造水凝复合材料.
- 将银纳米粒子 (AgNPs) 纳入水凝结构以增强光热性能.
- 描述水凝的太阳吸收,光热转换效率,导热率和机械性能.
- 在一个阳光照明下测试水凝在太阳能蒸汽发电,水蒸发率和海水淡化方面的性能.
主要成果:
- 含有AgNP的CNF/PEI/rGO水凝实现了高水蒸发率,即3.62kg m−2 h−1.1.
- 在一个阳光照明下,光热转换效率达到96.25%.
- 水凝显示出出色的机械性能,耐盐性和海水淡化能力.
- 在油/水混合物中,蒸发率为2.94 kg m-2 h-1,表明存在屏障效应.
结论:
- 开发的AgNP增强的CNF基水凝是一种高效和稳定的材料,用于太阳能蒸汽发电.
- 纳入AgNP显著改善光热转换,并降低了蒸发的度.
- 这项工作为创建用于净化和淡化水的先进水凝蒸发器提供了有价值的方法.
