東華大學(xué)俞建勇院士/李發(fā)學(xué)教授/高婷婷副教授 ACS Nano:用于大規(guī)模、低成本、高效太陽(yáng)能海水淡化蒸發(fā)器的全纖維素基芯吸織物
2025-03-11 來(lái)源:高分子科技
界面太陽(yáng)能蒸汽發(fā)生(ISVG)技術(shù)被認(rèn)為是海水淡化和廢水處理的一種有前途和可持續(xù)的策略。但由于其嚴(yán)重的積鹽和長(zhǎng)期蒸發(fā)穩(wěn)定性差,極大地限制了其實(shí)際應(yīng)用。此外,界面蒸發(fā)材料常面臨材料昂貴、制造工藝復(fù)雜以及難以大規(guī)模制備等實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題。因此開發(fā)具有高蒸發(fā)速率、易于制造和良好的耐鹽性的新型蒸發(fā)器以用于潛在的大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。
該工作以“Architecting of All-Cellulose-Based Wicking Fabric for a Large-Scale, Low-Cost, and Highly Efficient Solar Desalination Evaporator ”為題在線發(fā)表在《ACS Nano》上。文章共同第一作者是東華大學(xué)碩士研究生夏峰和蘇州納米所博士后田焰寬博士,共同通訊作者為高婷婷副教授、李發(fā)學(xué)教授,東華大學(xué)為第一單位。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。
圖1. CB@CA/CF蒸發(fā)器的制造工藝和工作機(jī)理示意圖。
圖2.CB@CA/CF蒸發(fā)器的形貌結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。
圖3. CB@CA/CF蒸發(fā)器的光吸收、水傳輸和蒸汽滲透性。
圖4. CB@CA/CF蒸發(fā)器的界面蒸發(fā)性能及機(jī)理分析
圖5. CB@CA/CF蒸發(fā)器的拒鹽能力和蒸發(fā)穩(wěn)定性
圖6. CB@CA/CF蒸發(fā)器的實(shí)際應(yīng)用
綜上,該工作報(bào)道了一種獨(dú)特的全纖維素基芯吸織物,用于高效和穩(wěn)定的太陽(yáng)能界面蒸發(fā)。CB@CA/CF獨(dú)特的層級(jí)結(jié)構(gòu)使其具有出色的定向水傳輸性能,因此展現(xiàn)了高效的蒸發(fā)性能和出色的拒鹽能力。另外其制造過(guò)程和材料選擇的簡(jiǎn)單性也為開發(fā)高效、穩(wěn)定且成本低的太陽(yáng)能海水淡化蒸發(fā)器提供了新的思路,并為解決淡水短缺問(wèn)題提供了有效途徑。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14352
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