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      超高海水淡化和發電性能復合光熱新材料研制成功

      2020/1/8 10:45:07      點擊:

      純水設備www.hzlcsm.com】近年來,材料學界在光熱材料的研究中不斷取得新進展,但單組分材料有限的光熱轉換效率,還遠不能滿足實際需要。記者7日從云南大學和云南省科技廳了解到,云南省微納材料與技術重點實驗室近期利用化學方法,將貴金屬、半導體和碳基材料復合,得到一種新的具有超高海水淡化和發電性能的復合光熱材料。

          基于三元復合材料的協同光熱水蒸發過程示意圖。(圖片來源:Nano Energy官網)

      目前,全世界能源的消耗主要以煤、石油和天然氣為主,由此帶來的化石能源枯竭和使用化石燃料造成的環境污染,持續困擾著人類。同時,為緩解淡水資源的短缺和能源危機,人們對海水淡化和發電給予了極大的關注。因此,通過更好的設計和調控,制備出具有更高光熱轉換效率的復合材料是研究的熱點。

          在云南省基礎研究計劃項目和國家自然科學基金支持下,云南大學萬艷芬、楊鵬等人受珊瑚結構高吸光性能的啟發,設計并制備了一種新型的復合材料,包括具有等離子體效應的金(Au)納米錐、鉬酸鉍(Bi2MoO6)半導體和生物質碳點(CDs)三種組分,合成珊瑚狀的Au@Bi2MoO6-CDs異質結構,實現在3D的鉬酸鉍內部包裹金納米錐,并在鉬酸鉍外部吸附大量碳點。尤其是金納米錐的加入,電子由鉬酸鉍轉移到金錐表面,極大地增強了材料的光熱性能。研究成果發表在國際知名期刊《納米能源》(Nano Energy)上。

          據介紹,這種三元復合材料實現了有效電荷轉移,有利于“光生電子-空穴對”的形成,提高了材料光熱轉換效率。同時,材料表面的孔洞結構為收集太陽光提供了眾多位點,通過孔洞對光的多級反射,實現了70%的光吸收率。經光熱性能測試,發現其具有超高光熱性能,在一個太陽光下的光熱轉換效率達到97.1%,水蒸發率達每平米小時1.69千克。

          此外,將復合材料沉積在商用溫差發電片上,可制成太陽能溫差發電器件。結果顯示,該器件具有增強的熱電性能,純水設備其輸出功率高達每平方厘米97.4 微瓦。這為高效光熱轉換材料的研究提供了重要實驗依據,同時也為海水淡化和新能源器件及系統研發帶來新思路。蘇州皙全皙全純水設備公司可根據客戶要求制作各種流量的純水設備,去離子水設備,超純水設備及軟水處理設備。純水設備,實驗室純水設備。


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