北京化工大學(xué)汪曉東教授團(tuán)隊 AFM：基于相變材料的3D太陽能蒸發(fā)器促進(jìn)高效可持續(xù)海水淡化和清潔電力產(chǎn)生
2024-03-07 來源：高分子科技
太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)系統(tǒng)可以將太陽能吸收并轉(zhuǎn)化為熱量，用于海水淡化和凈化，其被認(rèn)為是目前全球緩解淡水短缺最有前途的方法之一。除了實現(xiàn)水清潔之外，太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)還與能量流有關(guān)。在蒸發(fā)過程中，因水的定向流動，誘導(dǎo)了密閉區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定的水合離子的定向遷移，產(chǎn)生平面內(nèi)電位差。如何同時實現(xiàn)高效海水淡化和蒸發(fā)發(fā)電是界面蒸發(fā)領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)之一。
圖1 3D太陽能蒸發(fā)器用于輸出電壓和水蒸發(fā)
圖2 3D界面蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖和性能
圖3 3D界面蒸發(fā)器在自然光光照下輸出電壓和水蒸發(fā)性能
該工作是團(tuán)隊近期關(guān)于相變材料在海水淡化和蒸發(fā)發(fā)電領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。間歇性太陽光光照所導(dǎo)致的界面蒸發(fā)器的蒸發(fā)性能急劇下降是困擾本領(lǐng)域的難題之一。為此，團(tuán)隊通過將相變材料與界面蒸發(fā)相結(jié)合，利用相變材料優(yōu)異的儲能放熱能力，實現(xiàn)了對太陽熱能的有效儲存和可控釋放，為本領(lǐng)域的研究提供了一種可靠的研究思路。在過去兩年中，團(tuán)隊制備了一系列具有優(yōu)異光熱吸收和儲熱能力的多層級相變微膠囊（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14, 50966-50981；J. Mater. Chem. A, 2022, 10, 25509; Chem. Eng. J., 2023, 458, 141395; Desalination, 2023, 562, 116713），為相變材料在界面蒸發(fā)領(lǐng)域的發(fā)展做出了大量探索。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202316504
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