【摘 要】
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界面太阳能水蒸发技术是解决能源和淡水资源短缺问题的一种绿色可持续解决方案,具有潜在的应用价值。要实现高效的太阳能驱动界面水蒸发要求水蒸发系统具备以下三个特性:(1)全太阳光谱内宽频高强度光吸收;(2)适当的热管理;(3)有利于水输运的微纳结构。为了获得高效的水蒸发,本文通过涂覆/煅烧制备了Ni Co2O4/玻璃纤维复合材料,通过固相烧结制备了Cu Cr2O4/硼硅玻璃,对太阳能水蒸发相关性能进行研
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界面太阳能水蒸发技术是解决能源和淡水资源短缺问题的一种绿色可持续解决方案,具有潜在的应用价值。要实现高效的太阳能驱动界面水蒸发要求水蒸发系统具备以下三个特性:(1)全太阳光谱内宽频高强度光吸收;(2)适当的热管理;(3)有利于水输运的微纳结构。为了获得高效的水蒸发,本文通过涂覆/煅烧制备了Ni Co2O4/玻璃纤维复合材料,通过固相烧结制备了Cu Cr2O4/硼硅玻璃,对太阳能水蒸发相关性能进行研究,具体如下:1.以Co(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O为原料,以NaOH作为沉淀剂,通过液相沉淀法制得Ni Co2O4前驱体,再将前驱体与玻璃纤维高温烧结得到亲水性、光吸收性能及太阳能水蒸发性能良好的复合材料。主要研究了不同烧结温度、不同Ni Co2O4负载量以及不同光照强度对该材料光吸收和太阳能水蒸发性能的影响。确定了最佳烧结温度为700℃,Ni Co2O4最佳负载量为5 mg/cm2。湿态下全太阳光谱内吸光度均能达到1.2左右,在一个太阳光照强度下蒸发效率高达84.12%。在两个太阳光照强度下水蒸发效果最佳,蒸发效率高达98.37%。Ni Co2O4/玻璃纤维复合材料化学性质稳定,在海水淡化、含有机染料污水处理方面有广泛的应用前景。2.以铜铬黑以及G6高硼硅玻璃粉为原料,通过固相烧结得到复合材料,置于纱布包裹的聚苯乙烯泡沫之上,构成了一个太阳能水蒸发系统。主要研究了不同的粉料配比、不同的烧结温度对样品太阳能水蒸发性能的影响。制得的复合块体材料具有良好的亲水性。复合样品具有良好的光吸收性能,湿态下吸光度能达到1左右。最佳烧结温度约为900℃,Cu Cr2O4粉料与硼硅玻璃粉料的最佳混合比为4:6,最佳制备参数下的复合样品在一个太阳光照强度下蒸发效率为79.65%。该水蒸发系统在海水淡化和废水处理中均有广阔的应用前景。
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