一体式自漂浮多孔泡沫作为隔热层用于高效光热转换和太阳能脱盐

作     者：任丽萍 周卫 王蕾 林阔 徐亚超 武佳星 谢颖 付宏刚 Liping Ren;Wei Zhou;Lei Wang;Kuo Lin;Yachao Xu;Jiaxing Wu;Ying Xie;Honggang Fu

作者机构：Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry(Ministry of Education)Heilongjiang UniversityHarbin 150080China Shandong Provincial Key Laboratory of Molecular EngineeringSchool of Chemistry and Chemical EngineeringQilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences)Jinan 250353China 

出 版 物：《Science Bulletin》 (科学通报（英文版）)

年 卷 期：2023年第68卷第22期

页      面：2760-2768,M0005页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(U20A20250,52172206,and 22179034) the Development Plan of the Youth Innovation Team in Colleges and Universities of Shandong Province。 

主　　题：Solar steam generation Self-floating porous foam Heat-blocked layer Black TiO_(2) Photothermal conversion 

摘      要：本文通过冷冻干燥铸造成型和高温表面氢化策略,构筑了一种自漂浮等离子体Ag/黑色TiO_(2)/碳多孔层状泡沫(Ag-BTCFs)作为高效的太阳能热集流体.这种一体式三维(3D)交联自漂浮多孔层状泡沫材料可以实现全光谱吸收(~95.45%),并有效地阻止热量向下层水体传导.Ag-BTCFs受益于光照射下Ag的局域表面等离子体效应驱动的“热点效应,促进了光生热电子(e^(-))和光生空穴(h^(+))在等离子体辅助半导体中的传输.此外,具有亲水性的黑色TiO_(2)可以作为水的传输介质.与层状碳泡沫的耦合不仅提高了材料的吸收率,而且促进了热电子的弛豫和集热.更重要的是,光生h~+被用来光催化降解污染物,在不影响蒸汽产生效率的情况下实现了降解污染物和淡水生产的同步进行,这种高效的新型轻质自漂浮Ag-BTCFs将在太阳能蒸汽发电和海水淡化中具有潜在的应用前景.