編號：CYYJ04098
篇名：全光譜碳基陶瓷纖維及其在海水淡化中的應用
作者：邱肖盼 席玉林 朱景帥
關(guān)鍵詞： 界面蒸發(fā) 光熱轉(zhuǎn)換 Ti4O7 海水淡化 水伏發(fā)電
機構(gòu)： 中國科學院過程工程研究所多相復雜系統(tǒng)國家重點實驗室 中煤科工生態(tài)環(huán)境科技有限公司 深圳大學材料學院
摘要： [引言]提出利用綠色可再生太陽能產(chǎn)生熱能用于海水淡化的環(huán)境友善技術(shù)，并介紹一種具有全光譜吸收能力的新型纖維膜蒸發(fā)器的設(shè)計，以應對環(huán)境污染和淡水短缺等全球性挑戰(zhàn)。[方法]首先采用靜電紡絲法制備納米 C@TiO2纖維膜。然后這些膜在800 ° C 原位碳熱還原2小時，產(chǎn)生具有深色的碳基陶瓷 C@Ti4O7光熱轉(zhuǎn)換材料�！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，由于 C 元素和 Ti3 + 的摻雜以及氧空位缺陷的存在，C@Ti4O7纖維膜的禁帶寬度明顯低于 W-TiO2，在200 ~ 2500nm 的波長范圍內(nèi)具有優(yōu)異的太陽光吸收性能。在1kW/m2的光照強度下，漂浮在空氣-海水界面的 C@Ti4O7纖維膜的表面溫度可以迅速升高到74.55 °C。海水蒸發(fā)速率達到1.55 kg/(m2 · h) ，光熱轉(zhuǎn)化效率高達90.68% 。蒸發(fā)器的光照強度為5kW/m2，可產(chǎn)生高達460mV 的電信號。此外，在模擬海水中，在 NaCl 質(zhì)量分數(shù)為10% 的情況下，蒸發(fā)器被證明可連續(xù)工作30天，表面沒有鹽沉積。【結(jié)論】采用碳基陶瓷 C@Ti4O7作為太陽能界面蒸發(fā)器的光熱轉(zhuǎn)換材料，不僅具有較高的光熱轉(zhuǎn)換效率，而且具有廣闊的應用前景，在海水淡化領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
