三维光热吸收材料的制备及界面蒸发性能

作     者：桓茜 靳浩斌 王伟 田子谕 白帅丽 

作者机构：陕西工业职业技术学院航空工程学院 西安工业大学光电工程学院 陕西科技大学机电工程学院 武汉工程大学机电工程学院 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：陕西省教育厅科研计划项目资助(23JK0308) 

主　　题：太阳能蒸发 海水淡化 三维结构 生物质蒸发器 

摘      要：环境污染和气候变化导致淡水紧缺，迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术，是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能的太阳能蒸发关键在于材料快速的光发热转换、水运输和蒸汽扩散。对此，受自然生物质多孔结构启发，通过冷冻干燥和碳化工艺制备了具有高光热转换和水供给能力的生物质衍生的碳化玉米秆蒸发器。结果表明：润湿条件下的多孔生物质蒸发器对太阳光的吸收率可达到91.6%，一个标准太阳辐照下的水蒸发速率和光热转换效率可达1.31 kg/(m2·h)和89%。此外，研究了不同高度的三维结构对蒸发性能的增强影响，基于三维结构设计，蒸发器的蒸发速率和效率提升至3.41 kg/(m2·h)和90%，表现了出色的蒸发/淡化海水的能力。