Новы нанакампазіт паляпшае выпарэнне сонечнага для ачысткі вады

Глабальная дэфіцыт пітной вады з'яўляецца сур'ёзнай праблемай для чалавека. Ачыстка вады спажывае вялікую колькасць выкапнёвай энергіі і стварае другаснае забруджванне.
2022 1 20

Сонечна-цеплааддача міжфазная выпарэнне лічылася найбольш перспектыўнай стратэгіяй вырашэння гэтай праблемы. Аднак распрацоўка аптымізаванага матэрыялу, які прадстаўляе як эфектыўнае пераўтварэнне сонечнага пары, так і добрая экалагічная талерантнасць, па-ранейшаму застаецца складанай.

Даследчыкі з Інстытута тэхналагічнай інжынерыі (IPE) Кітайскай акадэміі навук распрацавалі ультрастабільны аморфны нанокампазіт TA2O5/C з полай шматпавярховай структурай (HOMS) для выпарэння сонечнай энергіі, што можа павысіць эфектыўнасць ачысткі вады.

Даследаванне было апублікавана ў перадавых матэрыялах 29 кастрычніка.

"Дакладны кантроль атамнага і складу ў будаўнічым блоку HOMS рэалізуе ўскосную структуру бандытаў з багатымі энергетычнымі станамі вакол узроўню Фермі, што павышае нерадыятыўнае расслабленне для палягчэння фотатэрмальнага пераўтварэння", - сказаў прафесар Ван Дэн, адпаведны аўтар даследавання, "Унікальная полая шматпавярховая структура можа эфектыўна павысіць паглынанне святла, як чорнае цела".

HOMS памяншае энергію, неабходную для выпарэння вады. Вынікі мадэлявання паказваюць, што HOMS усталёўвае градыент цеплавога поля, што забяспечвае рухаючую сілу для выпарэння пары.

"HOMS таксама прыносіць карысць воднаму транспарту", - сказаў Ван, - абмежаваныя паражніны ў HOMS спрыяюць дыфузіі вадкай вады з -за эфекту капілярнага помпа, а нанапоры ў HOMS прымушаюць малекулы вады выпарыцца ў выглядзе кластараў, што дазваляе выпарэннем з меншай энтальпіі, якая менш энтальпіі "

Пры высокаэфектыўнай фотаабсорбцыі і фотатэрмальнай канверсіі была дасягнута супер хуткая хуткасць выпарэння 4,02 кг М-2H-1. Хуткасць выпарэння ледзь змянілася праз 30 дзён, і без назапашвання солі, што сведчыць пра доўгатэрміновую стабільнасць.

У прыватнасці, канцэнтрацыя псеўдавіруса SC2-P можа быць зніжана на шэсць парадкаў пасля выпарэння.

Гэты аморфны кампазіт TA2O5/C лёгка вырабляецца, пераносіць, захоўваецца і перапрацоўваецца. Ён можа быць ужыты для ачысткі марской вады, альбо да вады, якая змяшчае цяжкія металы або бактэрыі, атрымліваючы пітную ваду, якая адпавядае ўзроўню Сусветнай арганізацыі аховы здароўя.

Навукоўцы з IPE рыхтуюць прататып апраснення марской вады для жыхароў на ізаляваных астравах.