168娱乐app下载文献分享316:分级多孔结构抗盐碳基气凝胶用于高效太阳能驱动界面蒸汽生成

  新闻资讯     |      2024-08-19 04:32

  168娱乐app下载文献分享316:分级多孔结构抗盐碳基气凝胶用于高效太阳能驱动界面蒸汽生成太阳能驱动界面蒸发(SIE)在海水淡化领域有着巨大的应用前景。然而,长期在海洋环境中运行造成的盐分积累严重影响SIE材料的蒸发速率和效率。尽管之前已经开发了各种结构化的SIE材料,但在防止盐结晶的同时实现高效蒸发仍然存在关键挑战。在此,通过一种简便的合成策略设计和制备了一种独特的Janus分级多孔结构碳-石墨烯复合气凝胶(CFGOA),用于高效、耐盐的SIE海水淡化。CFGOA在其全碳框架内具有双区结构和独立的表面润湿性,集成了疏水性顶部吸光rGO层和亲水性底部多孔碳层。通过调节CFGOA的分级多孔结构来优化密度、耐盐性能和等效蒸发焓168体育。在 1 个太阳光照下,CFGOA 在实际海水(约 3.64 wt%)中表现出 3.42 kg·m−2·h−1 的出色蒸发速率,且不会出现盐结晶。此外,即使在高盐度水(高达 20.2 wt%)下,CFGOA 也能实现无盐结晶蒸发。CFGOA 结合了高效的光热转换、顺畅的供水通道、有效的隔热和抗盐效果。这项工作有望为海水淡化 SIE 材料的开发提供一种引人入胜的策略。

  图1是CFGOA的制备工艺、反应原理及宏观形貌。(a)CFGOA制备工艺流程图。(b)壳聚糖-GO化学还原法示意图。(c)壳聚糖-糠醛美拉德反应示意图。(d)CFGOA的光学照片。

  图3是CFGOA的物理性质。(a)样品的干燥收缩、碳化收缩和碳化质量减少率。(b)样品的密度统计数据。(c)样品的热导率。(d)CFGOA样品的rGO层的接触角的光学照片。

  图4是CFGOA的蒸发性能。(a)CFGOA样品的暗蒸发速率和等效蒸发焓。在1个太阳光照下,(b)CFGOA样品的蒸发质量,(c)蒸发速率和效率。(d)CFGOA/0.4在蒸发过程中的温度场分布。

  图6是弱光条件下样品的蒸发性能和温度响应曲线 个太阳下样品的蒸发速率和效率。0.5 个太阳下蒸发实验过程中样品的温度-时间曲线和热成像照片,(b)CFGOA/1.2,(c)CFGOA/1,(d)CFGOA/0.8,(e)CFGOA/0.6,(f)CFGOA/0.4。

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