用于对流太阳能脱盐和增强光热发电的双功能原位聚合纳米复合材料
作者:发布时间:2022年05月17日 16:51点击数:526
热烈祝贺课题组博士研究生Muhammad Sultan Irshad以论文第一作者身份在国际知名期刊Environmental Science: Nano (IF 9.473)上发表了最新研究成果: “Bifunctional in situ polymerized nanocomposites for convective solar desalination and enhanced photo-thermoelectric power generation”(DOI: 1 10.1039/d1en01018b)。永利娱高ylg060net是该论文的第一署名和通讯单位,王贤保教授是论文通讯作者。
偏远地区的水和能源供应不足会对人类生命构成威胁,这可以通过使用便携式太阳能驱动蒸发装置来克服。然而,它们涉及能源密集型技术,并且盐分积累仍然是大规模太阳能蒸汽发电应用的重要障碍。在此,我们报道了双功能原位聚合 MnO 2 @PPy 纳米复合材料 (NCs) 的制备,用于纳米太阳能蒸发,然后进行化学对流和增强光热电的产生。新型蒸发结构设计由超亲水性MnO 2组成@PPy NC/两相精制聚氨酯灯芯用于水的对流传输,聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 泡沫可实现出色的热管理。这项工作首次通过对流提供了盐度梯度的实时实验和模拟证明,这是同步脱盐和强化界面热积累(42.8 °C)以在 1 kW 以下产生蒸汽的有前景的解决方案m -2以 1.69 kg·m-2·h-1的速度产生,实际上每天以 12.31 kg m -2的速度产生淡水。最先进的光热电性能显示出增强的输出功率密度(P out ~ 12.3 W·m-2)和开路电流(I out ∼ 61.3 mA) 在 1 kW·m-2太阳辐射下,高于其他纳米发电机。更重要的是,首次成功地进行了数值传热和计算流体动力学 (CFD) 模拟,通过化学对流计算热盐水质量通量来研究耐盐机制。我们的工作将进一步加快蒸馏速度或零液体排放现象,以实际实施太阳能驱动的海水淡化和清洁能源发电。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.2c14942