表面粗度工程为高盐耐受性的太阳能蒸发器,提高了可持续海水淡化效率
Mengxue Zhang1, Laigang Hu1, Yang Guo1
1State Key Laboratory of Soil Pollution Control and Safety, Key Laboratory of Environmental Pollution and Ecological Health of Ministry of Education, College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
ChemSusChem
|May 27, 2025
概括
具有KOH活性碳涂层的工程木制太阳能蒸发器可以防止盐的积累. 这项创新使水蒸发速度翻了一番,提高了太阳能淡化效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 太阳能蒸发器上密集的盐晶积聚会通过阻断光线和水流来降低效率.
- 防止盐粘附对于太阳能蒸发的持续高性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新型的太阳能蒸发器,减轻盐结晶问题.
- 为了提高水蒸发速度,使用改性木材材料.
主要方法:
- 用KOH活性炭 (KAC) 涂覆脱木材 (DW),以创建一个3D柱状蒸发器 (KAC-DW).
- 描述KAC涂层的微结构表面的突出.
- 用盐溶液模拟太阳辐射下测试KAC-DW蒸发器的性能.
主要成果:
- KAC-DW蒸发器呈现出微观结构的突出部位 (≈144毫米-2,高度20微米),抑制了盐的粘附.
- 使用15%重量NaCl溶液实现了8.18 kg m−2 h−1的水蒸发率,是未涂层DW (3.91 kg m−2 h−1) 的两倍多.
- 持续高性能超过96小时由于防止密集的盐层的形成和促进松散的晶体生长.
结论:
- KAC涂层有效地防止太阳能蒸发器上盐的积累.
- 工程表面通过改善光吸收和水运输来提高太阳蒸发效率.
- 这种KAC-DW材料为高效的太阳能淡化水提供了一个有前途的解决方案.
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