【摘 要】
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为了缓解当前淡水资源短缺的问题,以及竹材高值化利用的需要,本研究以毛竹材为基材,采用表面自组装技术构筑二硫化钼光热转换功能竹材,制备了三种不同形状的二硫化钼/竹材光热转换器件,通过海水淡化测试,得到的主要研究结果和结论如下:（1）将天然竹材去除竹青竹黄后沿着垂直生长方向截成竹块,运用水热合成的方法将二硫化钼纳米粒子负载在竹材横切面上,制备2D二硫化钼/竹材光热转换器件。2D二硫化钼/竹材在250
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“光热转换功能竹材的构筑及其海水蒸发增强机制研究”（No.31971739）；
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为了缓解当前淡水资源短缺的问题,以及竹材高值化利用的需要,本研究以毛竹材为基材,采用表面自组装技术构筑二硫化钼光热转换功能竹材,制备了三种不同形状的二硫化钼/竹材光热转换器件,通过海水淡化测试,得到的主要研究结果和结论如下:（1）将天然竹材去除竹青竹黄后沿着垂直生长方向截成竹块,运用水热合成的方法将二硫化钼纳米粒子负载在竹材横切面上,制备2D二硫化钼/竹材光热转换器件。2D二硫化钼/竹材在250 nm-2500 nm波长范围内的最大光吸收率超过80%。在1个太阳光照强度下,2D二硫化钼/竹材的蒸发速率为1.095 g·m-2·h-1;光热转换效率为78.20%;连续测试8个小时后光热转换效率为82.50%;循环10次后,平均水蒸发量为1.083 kg·m-2;蒸发后的淡水中Na+、Mg2+、K+、Ca2+的浓度分别降至13.08 mg/L、0.94 mg/L、3.00 mg/L和1.24 mg/L。（2）将天然竹材去除竹青竹黄后沿纵切面锯成拱形形状,运用水热合成的方法将二硫化钼纳米粒子负载在竹材纵切面上,制备3D拱形二硫化钼/竹材光热转换器件。3D拱形二硫化钼/竹材在250 nm-2500 nm波长范围内的最大光吸收率大于80%。在1个太阳光照强度下,3D拱形二硫化钼/竹材的蒸发速率为1.277 g·m-2·h-1;光热转换效率为91.20%;连续测试8个小时后光热转换效率为93.83%;循环10次后,平均水蒸发量为1.255 kg·m-2;蒸发后的淡水中Na+、Mg2+、K+、Ca2+的浓度分别降至2.77mg/L、0.12 mg/L、0.39 mg/L和0.73 mg/L。（3）将天然竹材截成长短一致的竹签,用聚乙烯泡沫固定成向日葵形状,运用水热合成的方法将二硫化钼纳米粒子负载在竹材横切面上,制备3D向日葵形二硫化钼/竹材光热转换器件。3D向日葵形二硫化钼/竹材在250 nm-2500 nm波长范围内的最大光吸收率在80%以上。在1个太阳光照强度下,3D向日葵形二硫化钼/竹材的蒸发速率为1.236 g·m-2·h-1;光热转换效率达到88.32%;连续测试8个小时后光热转换效率为90.58%;循环10次后,平均水蒸发量为1.219 kg·m-2;蒸发后的淡水中Na+、Mg2+、K+、Ca2+的浓度分别降至13.20 mg/L、1.30 mg/L、1.57 mg/L和4.64 mg/L。实验结果表明,三种不同形状的二硫化钼/竹材光热转换器件都具有良好的海水蒸发效果,稳定性优异,可有效缓解淡水资源短缺的问题。
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