将废旧电池废弃物转化为等离子光热膜,以太阳能驱动的高效蒸发和淡水生产
Muhammad Zakria Tariq1, Animesh Roy2, Byungki Kim3
1Advanced Technology Research Center, Korea University of Technology and Education, Cheonan, Chungnam, 31253, Republic of Korea; School of Mechanical Engineering, Korea University of Technology and Education, Cheonan, Chungnam, 31253, Republic of Korea; Future Convergence Engineering, Korea University of Technology and Education, Cheonan, Chungnam, 31253, Republic of Korea.
Journal of environmental management
|March 13, 2026
概括
这项研究引入了一种可持续的光热材料,由废旧电池粉和银纳米颗粒制成,用于高效的太阳能驱动水蒸发. 这项创新为淡水短缺提供了一个低成本,环保的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 淡水短缺是一个关键的全球问题,由传统海水淡化方法的局限性加剧.
- 现有的太阳能驱动的水蒸发技术需要可持续且具有成本效益的光热材料.
研究的目的:
- 从电子垃圾中开发一种新的,可持续的,低成本的光热材料,用于太阳能水蒸发.
- 评估合成材料的性能和稳定性,用于海水淡化和水净化.
主要方法:
- 合成了一种光热材料,使用使用过的电池粉末 (SBP) 与银纳米粒子 (AgNPs) 通过酸辅助的减少过程功能化.
- 通过真空过制造,涂上SBP-Ag材料的纤维素膜.
- 测试了膜的太阳吸收,光热转换,蒸发率,效率,稳定性和海水淡化能力.
主要成果:
- 该SBP-Ag膜表现出强烈的太阳吸收,快速的光热转换和高稳定性.
- 在1次阳光照明下,实现了2.44kg m-2h-1的蒸发率和88.93%的太阳蒸汽生成效率.
- 展示了出色的多循环稳定性,广泛的pH化学耐药性和有效的水净化.
结论:
- 将电池废弃物转化为高性能光热材料,为淡水生产提供了一个可持续和可扩展的战略.
- 开发的SBP-Ag膜为太阳能驱动的水蒸发提供了一个有希望的环保替代方案.
