光热材料在太阳能海水脱盐中应用的研究进展
景欣欣, 王伟铎, 莫何苏, 谈朋, 陈志刚, 吴正颖, 孙林兵
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230371
用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极大提高了能源利用效率。本文详细介绍了太阳能界面水蒸发装置的重要组成部分——光热材料的光热转换机理、材料种类以及材料的性能;探讨了高效海水净化太阳能蒸发装置的设计策略(增强光吸收、充足水供应、耐盐排盐等)。在此基础上,总结了基于界面蒸发中的太阳能蒸发装置的研究进展,展望了新型太阳能蒸发装置在海水净化领域的发展前景。
关键词: 太阳能, 光热材料, 界面蒸发, 高效蒸发策略, 海水净化
磁性富钙CaFe2O4的合成及其对水体中磷酸盐的吸附性能
姬聪, 王浩, DELEAUWillie Forkpah, 景欣欣, 李大鹏, 吴正颖, 孙林兵
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260063
通过在多孔CaFe2O4上负载CaCO3,制备了一系列磁性多孔CaCO3/CaFe2O4复合材料(CCFO-xx为合成时Ca(CH3COO)2·H2O与CaFe2O4的物质的量之比)。多孔CaFe2O4载体不仅使活性CaCO3有效分散,进而提供更多的可接触吸附位点,而且赋予了吸附剂一定的磁性,使其可以从溶液中快速分离。吸附实验结果表明,CCFO-x对磷酸盐的吸附量随着材料中Ca含量的增加而增加。其中,CCFO-5对磷酸盐的最大吸附量达到246 mg·g-1,远高于载体CaFe2O4(134 mg·g-1)。动力学拟合和吸附等温线结果揭示了CCFO-5对磷酸盐的吸附为单层化学吸附。并且,CCFO-5在酸性条件下仍能保持良好的磷酸盐吸附性能(pH=3.00~7.00,平衡吸附量Qe=174~144 mg·g-1),且具有优异的抗离子干扰能力。机理分析表明,CCFO-5在吸附磷酸盐过程中存在表面质子化、静电作用、配体交换以及内层配位反应等化学过程,从而形成了稳定的Ca10(PO4)6(OH)2化合物。回收实验表明,当固液比为15 g·L-1时,1.0 mol·L-1的HCl洗脱剂对所吸附磷酸盐的富集率达到567.4%。
关键词: CaCO3, CaFe2O4, 复合材料, 吸附, 磷酸盐

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