2023年3月,硕士生崇文妹等Adv. Fiber Mater.:聚多巴胺改性碳纤维膜构筑悬挂式太阳能海水蒸发器用于海水淡化 |
发布人:陈志钢 发布时间:2023-05-04 浏览次数:11 |
2023年3月,硕士生崇文妹的论文“Superhydrophilic Polydopamine-Modified Carbon-Fiber Membrane with Rapid Seawater-Transferring Ability for Constructing Efficient Hanging-Model Evaporator”发表在Advanced Fiber Materials(2023,)。目前Advanced Fiber Materials影响因子为12.958。 商业化碳纤维膜(碳毡,CFM)是一种非织造布,具有较好的光吸收和光热转换特性;但其表面缺乏亲水基团,不能吸水,难以直接用于构筑悬挂模式蒸发器。为解决上述问题,利用聚多巴胺(PDA)对CFM进行了表面改性。在弱碱(pH=8.5)条件下,以多巴胺为单体,通过简单自聚合方法在CFM表面原位生长了PDA纳米颗粒。单纯CFM的水接触角为114°,改性后CFM@PDA的水接触角变为0°,因此PDA修饰带来了超亲水性。同时,PDA修饰促使CFM的光吸收率从94.4%提升到96.7%。为了避免析盐,将CFM@PDA平挂在两水槽间(左边装满海水,右边空),从而构筑了一种悬挂模式蒸发器。由于CFM@PDA具有超亲水性能,其能快速吸附海水并从左到右输运,海水输运速度为26.35 g h-1,远远高于同样悬挂棉布(7.28 g h-1)。在模拟太阳光(1 kW m-2)照射下,CFM@PDA的海水蒸发速率为1.79 kg m-2 h-1,蒸发效率为92.6%;特别是长时间持续蒸发没有盐颗粒析出,凸显了优异的稳定性。 原文链接:https://doi.org/10.1007/s42765-023-00276-6 |