【摘 要】
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传统的海水淡化技术在缓解日益严重的淡水短缺危机中起着核心作用。但是,它们受到高成本,高能耗和环境污染的阻碍。在过去几年的时间里,太阳能驱动的界面蒸发水（太阳能蒸发水）技术迅速发展。该技术使用太阳能加热水获取蒸汽,可以发展生态友好且具有成本效益的淡水生产,同时满足能源,环境的需求。这项技术引起了广泛的关注和研究,成为了一种低成本且有前途的海水淡化技术。聚苯胺作为一种原材料易得,合成工艺简单,化学及环
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传统的海水淡化技术在缓解日益严重的淡水短缺危机中起着核心作用。但是,它们受到高成本,高能耗和环境污染的阻碍。在过去几年的时间里,太阳能驱动的界面蒸发水（太阳能蒸发水）技术迅速发展。该技术使用太阳能加热水获取蒸汽,可以发展生态友好且具有成本效益的淡水生产,同时满足能源,环境的需求。这项技术引起了广泛的关注和研究,成为了一种低成本且有前途的海水淡化技术。聚苯胺作为一种原材料易得,合成工艺简单,化学及环境稳定性好的导电聚合物;同时,聚苯胺具有提高材料亲水性,多种形貌和显著的光学性质。因此,聚苯胺应该在太阳能蒸发水技术领域绽放光彩。为了证明聚苯胺在海水淡化领域具有优异应用潜力,我们针对聚苯胺这种材料,完成了以下几项工作:（1）通过高温退火处理预氧化聚丙烯腈纤维毡布,并在酸性条件下将碳化后的毡布电刻蚀处理,利用电化学聚合的方法,在碳化后的毡布纤维上负载聚苯胺纳米纤维。最后通过再一次的退火处理,获得了一种密度低、高光吸收率、保温隔热性能好、水输送效率高且孔结构丰富的碳化聚苯胺纳米线负载的电刻蚀碳纤维布（ECFC/CPAW）。在聚氨酯泡沫的加成下,其蒸发速率可达1.4255 kg m-2 h-1,显示出80.1%的光热转换效率(1 kW m-2)。在海水淡化实验中,碳化聚苯胺纳米线负载的碳纤维布显示出优异的海水淡化效果和良好的循环使用性能。（2）虽然工作一表现出良好的光热转换效率,但是也具有以下缺点:（1）退火处理两次使实验过程繁琐,也增加了实验成本和对资源的利用;（2）需要聚氨酯泡沫的辅助,增加了原材料成本和蒸发结构的复杂性。因此,我们基于三聚氰胺泡沫,以低价易得的金属钠和乙醇为前体制得的多孔碳与工业聚苯胺,利用简单的物理吸附法制备了一种成本低廉的三维复合泡沫。复合泡沫具有自漂浮能力,且蒸发结构与制备过程都得到了简化。经过多次实验,我们确定了一种最优多孔碳与聚苯胺的负载质量比。复合泡沫在相同的光照强度下具有更高的蒸发速率(1.496 kg m-2 h-1)和光热转换效率（87.3%）。同时,复合泡沫也展示出优异的海水淡化效果,耐用性与耐盐沉积能力。通过本研究,我们制备了两种聚苯胺及复合材料进行光热转换。两种聚苯胺及复合材料都具有强亲水性、宽带高效的光吸收性能、高效的光热转换效率和优异的海水淡化能力,显示出良好的应用前景。事实证明,聚苯胺在海水淡化领域具有优异的应用潜力。
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