【摘 要】
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随着世界淡水资源的短缺,水污染问题的日益突出,清洁水生产技术得到快速发展。太阳能驱动水蒸发被视为是一种绿色、有效的可持续应用技术之一,受到了人们的广泛关注。目前,对于太阳能驱动水蒸发技术的研究越来越多,相关报道也层出不穷,但仍然存在一些问题,主要包括有:成本高、蒸发效率低、工艺复杂以及不适用于复杂环境。因此,通过简单工艺设计具有优异光热性能的光热材料以及多功能应用的太阳能蒸发器是有必要的。本文通过
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随着世界淡水资源的短缺,水污染问题的日益突出,清洁水生产技术得到快速发展。太阳能驱动水蒸发被视为是一种绿色、有效的可持续应用技术之一,受到了人们的广泛关注。目前,对于太阳能驱动水蒸发技术的研究越来越多,相关报道也层出不穷,但仍然存在一些问题,主要包括有:成本高、蒸发效率低、工艺复杂以及不适用于复杂环境。因此,通过简单工艺设计具有优异光热性能的光热材料以及多功能应用的太阳能蒸发器是有必要的。本文通过激光热法制备石墨烯与金属化合物的复合材料,并对复合材料的光热性能及应用进行了研究,得到的主要结论如下:（1）以咖啡渣为碳源,采用水热法合成氧化石墨烯量子点（GOQDs）作为光热剂。将GOQDs均匀分散于氨水与醋酸锌的水溶液中,通过激光热法制备GOQDs/Zn O纳米复合物。实验结果表明:通过调整溶液中GOQDs的含量可调控溶液温度,并合成出具有不同GOQDs/Zn O含量比的纳米复合物。光热驱动水蒸发实验显示:40 mg GOQDs添加量获得的GOQDs/Zn O复合物光热性能最佳。采用该复合物在两个模拟太阳光下可获得3.16 kg·m-2·h-1的水蒸发速率,并且该复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出优异的抗菌效果。（2）采用激光热法,在含有氧化石墨烯（GO）、Cu Cl2和CH4N2S的Na OH水溶液中制得了还原氧化石墨烯/硫化铜（r GO/Cu S）的纳米复合物。在激光热制备过程中,随着激光功率的增强,样品中六方晶系的硫化铜含量逐渐增加,氧化石墨烯被还原。采用纯水的光热驱动水蒸发实验结果表明:8 W激光强度下制备的纳米复合物光热效果最佳,光热驱动水蒸发速率可达2.09 kg·m-2·h-1。采用污染水的光热驱动水蒸发测试结果表明:8 W激光强度下制备的纳米复合物对未蒸发的体相水有明显的净化效果。在一个模拟太阳光下,光照1 h后,体相水中罗丹明B（Rh B）的去除率达到了25.5%,间二硝基苯（m-NB）的去除率达到35.8%,镍离子(Ni2+)的去除率达到25.6%。进一步对污染水进行了户外实验,在户外自然蒸发12 h后,收集的蒸馏水中Rh B、m-NB和Ni2+的含量大幅降低。
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