La technologie de séparation et de purification traditionnelle est un processus de haute énergie, coût élevé, dans le cas de la crise énergétique actuelle et les pressions environnementales croissantes, la technologie très innovante nécessaire pour briser les barrières à la consommation d'énergie. L'énergie solaire est une énergie propre et renouvelable, le développement efficace et l'utilisation de l'attention dans le monde entier de l'énergie solaire, il est également une partie importante de notre stratégie de développement durable. techniques d'évaporation thermique solaire en raison de son durable, faible / pas de consommation d'énergie, zéro émission de CO2 et d'autres caractéristiques, ces dernières années un sujet brûlant dans le domaine de la séparation, montrent un grand potentiel pour des applications dans le dessalement, épuration de l'eau et ainsi de suite. Dans lequel le matériau de conversion photothermique est le noyau de la technologie, y compris le matériau plasmonique, la matière semi-conductrice et d'un matériel de nanomatériau de carbone III, cependant préparé coût complexe, haute, la matière photothermique faible stabilité est actuellement limitée à entraver la diffusion et de la lumière le principal développement de la technologie thermique de la raison, si le développement de rendement de conversion élevé, à faible coût, une grande stabilité et l'universalité du matériau de conversion photothermique est particulièrement important et urgent.
Récemment, des chercheurs Ningbo Institut de génie des matériaux de technologie, équipe de l'Académie chinoise des sciences Liu Fu sur la base d'une application multi-média de matériau photothermique pré-purification (J. Mater. Chem. A2019, 7, 586-593), a mis au point un faible coût pleine biomasse distillation photothermique, extraction et obtenu à partir d'une variété de milieux aqueux d'eau pure (fig. 1). La paille de riz à partir de biomasse, obtenue par un matériau à base de carbone poreux procédé de craquage en oxygène limitée absorbant la lumière, et la cellulose bactérienne composite préparé une stabilité élevée, le film d'évaporation photothermique de résistance mécanique élevée, l'absorption du rayonnement solaire de 89,4%. Structure cavité en utilisant simultanément la biomasse en tant que canal de débouchage de la paille et le système de support pour construire une interface a été évaporé, lumière du capillaire de paille de riz uniques et micro- étages multiples de paroi et nanostructures conférer une excellente capacité d'accès du canal d'eau d'origine. Assemblé à partir de films d'évaporation photothermique et le passage de puiser dans la distillation photothermique complète de la biomasse, un appareil de dessalement pour simuler l'extérieur de fonctionnement en continu, Nissan temps ensoleillé et nuageux sous l'eau étaient 6,4 ~ 7.9kgm-2 et 4,6 ~ 5.6kgm-2, et directement aux normes d'eau potable (élimination des ions de sel est maintenue à 99,9% ou plus). En plus approprié pour le dessalement, la distillation de la stabilité photothermique de la biomasse peut également extraire l'eau pure de la plage, les zones humides, marais, etc. dans un milieu aqueux, présentent une bonne universalité. Travaux connexes publiés dans ACS Appl Mater Interfaces.2019, DOI: 10.1021 .. / acsami.9b00291, le travail était le professeur Du La Université du Roi Abdullah de la science et de la technologie Peng Wang soutien collaboratif.
En plus de la solution aqueuse, la séparation de l'équipe de recherche et le système de purification d'un solvant organique, le solvant est en outre un matériau photothermique développée, la première étude systématique de l'utilisation de l'évaporation thermique solaire de solvant organique dans la purification. le bleu de Prusse (PB) est une espèce de type Fe2 + -C = N-Fe3 + avec une face centrée polymères à cristaux cubiques, ayant une excellente stabilité dans l'eau et un solvant organique, les cristaux peuvent être Fe2 + et Fe3 + PB se produisent conférer lumière spécifique de transfert de charge effets thermiques, cependant, la cristallinité et l'écart est un facteur clé PB efficacité de conversion photothermique. TF basé sur une seule source de fer, cristallisation lente par polymérisation par coordination, la synthèse de faible débit binaire, la cristallinité élevée du bleu de Prusse (PB) du nanomètre cube (fig. 2), qui a été cultivé in situ par l'intermédiaire de la même résistance de charge le substrat de fibres de coton de solvant (CF), une charge contrôlable et liaison stable. PB @ matériau fibreux composite CF préparée comme une combinaison d'un solvant et d'une conversion photothermique tirent leur fonction, l'absorption de la lumière a atteint 93,7%; photothermique appliquée avec succès à une série d'eau purifiée et d'un solvant organique (constante diélectrique de 2,38 à 37,78), tout en maintenant à 99,9 % d'élimination de la prémisse, l'évaporation de flux 29,2 Lm-2H-1 à N-méthylpyrrolidone gamme 0.73Lm-2H-1 (soleil), et le solvant a été évaporé enthalpie significatif de corrélation négative à partir de l'acétone. L'efficacité de la purification de la partie solvant organique des membranes de nanofiltration résistantes aux solvants organiques usuels entraîné par pression considérablement. En plus du solvant à haute polarité (DMAC) présente une performance stable évaporation photothermique, du solvant a été purifié DMAC 3 mois en cours d'exécution encore de la vitesse d'évaporation stable. Les résultats devraient être appliqués au domaine de la médecine chimique et un système solvant tamisage moléculaire, la récupération du solvant, recyclage du catalyseur, le travail concerné est publié dans J. Chem Mater A2019, DOI: 10.1039 .. / C9TA00798A.
D'autres travaux par la Fondation nationale des sciences naturelles du programme général (51603209), Fondation nationale des sciences naturelles de la Chine et le projet du Conseil des subventions de recherche Hong Kong conjointe (5161101025, N-HKU706 / 16) et de la Science Ningbo et de la technologie (2017C110034) et similaires.
La figure 1 photothermique conception toute distillation de la biomasse et de la performance évaporation photothermique
La figure 2 pour la série de purifier un solvant organique hautement fiable du bleu de Prusse (PB) la conception du dispositif de conversion photothermique
Source: Institut de Ningbo de la technologie des matériaux et en génie, Académie chinoise des sciences
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