淡水资源是人类生存的命脉ღ★◈★。然而ღ★◈★,根据世界气象组织发布的最新报告ღ★◈★,全球有超过20亿人无法获得充足的淡水资源女生越喊男生越要塞的视频ღ★◈★。传统的海水淡化方法ღ★◈★,如蒸馏ღ★◈★、反渗透和电渗析ღ★◈★,为解决这一问题提供了可行的工业选择ღ★◈★。然而ღ★◈★,这些方法仍然存在处理复杂医疗废弃物ღ★◈★!ღ★◈★、能耗高等缺点ღ★◈★。随着近年来全球对碳中和的倡导ღ★◈★,以无处不在的免费太阳能为动力的太阳能脱盐受到了广泛关注ღ★◈★。
近日女生越喊男生越要塞的视频ღ★◈★,中国科学技术大学刘波教授团队在太阳能驱动海水淡化研究中取得重要进展ღ★◈★。该研究团队开发了一种基于弹性聚合物共价有机框架(PP–PEG)的高效太阳能蒸汽蒸发器女生越喊男生越要塞的视频ღ★◈★。PP–PEG泡沫展现出全光谱吸收和出色的光热转换性能ღ★◈★,通过优化亲水性ღ★◈★、PEG链长度和热管理9博体育官方网站app下载ღ★◈★,ღ★◈★,在1个太阳辐照下ღ★◈★,实现了4.89 kg m−2h−1的蒸发速率ღ★◈★。团队进一步巧妙地使用易制得的截锥型反射器充分利用免费太阳能女生越喊男生越要塞的视频ღ★◈★,蒸发速率显著提高至18.88 kg m−2h−19博体育app官方下载最新版ღ★◈★,超过已知的太阳能蒸汽蒸发器的性能ღ★◈★。这项创新设计具有制备简单ღ★◈★、成本低ღ★◈★、效率高ღ★◈★、机械稳定性和耐久性等优点ღ★◈★,为海水淡化和水净化应用提供了一个有前景的平台ღ★◈★。相关成果以“Highly efficient solar steam evaporation via elastic polymer covalent organic frameworks monolith”为题发表于《自然·通讯》杂志(Nat. Commun. 2024, 15, 9484.)ღ★◈★。
具体而言ღ★◈★,PP–PEG材料含有柔性的聚乙二醇连接剂ღ★◈★,对客体呈现出有趣的自适应性(图a)ღ★◈★。卟啉环作为光热功能单元ღ★◈★,柔性的聚乙二醇链防止了卟啉环的不利聚集和猝灭ღ★◈★,使得PP–PEG具有全光谱吸光度和优异的光热转换性能ღ★◈★。基于此9博体育app官方下载最新版ღ★◈★,PP–PEG以三维泡沫形式作为蒸发器应用于太阳能驱动的海水淡化9博体育app官方下载最新版ღ★◈★。弹性还有助于防止泡沫在蒸发过程中发生崩塌ღ★◈★,以维持循环蒸发的性能ღ★◈★。为了减少向水体的热量损失ღ★◈★,蒸发器采用特殊的自包含模式ღ★◈★,将太阳能蒸发器与水体隔离开(图b)ღ★◈★,在维持连续供水的同时ღ★◈★,不仅减少了热传导损失ღ★◈★,还充分利用了三维泡沫的侧表面女生越喊男生越要塞的视频ღ★◈★,大幅增加了蒸发面积ღ★◈★,促进冷蒸汽的产生ღ★◈★,提高了蒸汽的蒸发性能ღ★◈★。通过优化亲水性和PEG链长度ღ★◈★,在1个太阳辐照下ღ★◈★,实现了4.89 kg m−2h−1的蒸发速率ღ★◈★。
为充分利用免费的太阳能资源ღ★◈★,该项研究设计了一个铝制的截锥形型反射器ღ★◈★,将光反射到三维泡沫的侧表面(图b)9博体育app官方下载最新版ღ★◈★。当三维泡沫与反射器耦合时ღ★◈★,显著提高了蒸发性能ღ★◈★。在1个太阳辐照下ღ★◈★,蒸发速率达到18.88 kg m−2h−1ღ★◈★,相比没有反射器时的蒸发速率4.89 kg m−2h−19博体育(中国)appღ★◈★,ღ★◈★,增加了286.1%ღ★◈★,是迄今为止文献报道的最高的太阳蒸发性能ღ★◈★。这种充分利用自然资源的创新方法ღ★◈★,将给太阳能驱动海水脱盐淡化领域的研究人员带来启发ღ★◈★。
综上所述9博体育app官方下载最新版ღ★◈★,该项研究开发了基于弹性聚合物共价有机框架(PP–PEG)材料的高效太阳能蒸汽蒸发系统ღ★◈★。该系统制备简单ღ★◈★、效率高9博体育官网入口网址ღ★◈★、成本低ღ★◈★、机械稳定性和耐用性良好ღ★◈★,有望成为极具前景的海水淡化和水净化平台ღ★◈★。
该项研究受到国家自然科学基金面上项目ღ★◈★、中央高校基本科研专项资金和安徽省自然科学基金的资助ღ★◈★。刘波教授为该论文的通讯作者ღ★◈★,博士研究生胡阿威为该论文的第一作者ღ★◈★。