CVD Grown Carbon Nanotubes on Reticulated Skeleton for Brine Desalination

Hui Xiong Xinwen Xie Miao Wang Yaqi Hou Xu Hou

Citation:  Xiong Hui, Xie Xinwen, Wang Miao, Hou Yaqi, Hou Xu. CVD Grown Carbon Nanotubes on Reticulated Skeleton for Brine Desalination[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(9): 1912008-0. doi: 10.3866/PKU.WHXB201912008 shu

网状骨架CVD生长碳纳米管用于重盐水脱盐

    通讯作者: 王苗, miaowang@xmu.edu.cn
    侯旭, houx@xmu.edu.cn
  • 基金项目:

    福建省自然科学基金 2018J06003

    国家重点研发计划(2018YFA0209500), 国家自然科学基金(21673197, 21621091, 21808191, 51706191), 高等学校学科创新引智计划(B16029), 中央高校基本科研业务费专项资金(20720190037), 福建省自然科学基金(2018J06003), 福建省战略性新兴产业专项资助项目

    中央高校基本科研业务费专项资金 20720190037

    国家自然科学基金 21621091

    国家自然科学基金 51706191

    国家重点研发计划 2018YFA0209500

    高等学校学科创新引智计划 B16029

    国家自然科学基金 21808191

    国家自然科学基金 21673197

摘要: 目前,太阳能海水淡化领域通过光子管理、纳米尺度热调控、开发新型光热转换材料、设计高效光吸收太阳能蒸馏器等方法实现了界面太阳能驱动蒸汽生成,这种绿色、可持续的脱盐技术已成为近年来的研究热点。碳基材料如碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨等都有涵盖整个太阳光光谱的光吸收能力,是一类新型的光热转换材料。本文通过对材料进行微结构设计,使用化学气相沉积(CVD)技术,在不锈钢网状骨架上生长碳纳米管形成光热转换活性区,以实现高效光吸收、光热转换,并进一步设计了房屋型太阳能蒸发器,其中盐水表面被微米网状-碳纳米管蒸发膜覆盖,利用光热转换过程产生的热量驱动重盐水中的水蒸发产生水蒸气,最后对水蒸气进行冷凝回收实现脱盐。实验结果表明,当光照强度为1个太阳光(1 kW∙m-2)时,膜表面温度迅速升高并稳定于84.37 ℃,对于重盐水(100 g∙L-1 NaCl)的脱盐率达到99.92%,可实现稳定持续的重盐水脱盐。这种方法可用于构建多孔界面光热转换脱盐系统,对设计界面光蒸汽转化膜材料及器件,实现规模化海水淡化具有重要的意义。

English

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  • 发布日期:  2020-09-15
  • 收稿日期:  2019-12-02
  • 接受日期:  2020-02-12
  • 修回日期:  2020-02-09
  • 网络出版日期:  2020-03-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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