研究目的
研究宽带等离子体吸收器的发展，以实现高效的太阳能蒸汽生成和海水淡化。
研究成果
该研究成功展示了一种不依赖聚集的太阳能吸收器，在可见光-红外波段具有高效吸收能力，可用于太阳能蒸汽生成。这种等离子体气凝胶网络在一倍太阳光照下实现了2.7千克-1米-2小时-1的太阳能蒸汽生成速率，潜在应用于太阳能蒸馏、光热治疗、杀菌及光热催化领域。
研究不足
与使用生物质的系统相比，以黄金作为主要吸收剂可能不够"绿色"且成本效益较低。该系统的效率虽然在蒸发速率上较高，但并非已报道中的最高水平。
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宽带聚合无关的等离子体吸收器，用于高效太阳能蒸汽生成
DOI：10.1039/D0TA01980A
期刊：Journal of Materials Chemistry A
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
在自然阳光下实现高效太阳能蒸汽发电对污水净化和海水淡化具有巨大潜力。表面等离子体共振技术已被广泛用于增强和扩展光学吸收范围。迄今为止，大多数报道的宽带等离子体太阳能吸收器是通过紧密聚集或设计等离子体结构实现的。本研究开发了一种新型金纳米结构等离子体吸收器——海参状纳米结构（纳米海参）。通过合理调控单纳米粒子层面的各向异性，该纳米海参无需设计纳米粒子聚集或构建等离子体结构，就能在整个太阳光谱范围内实现优异的光学吸收（92.9%）。将这些纳米海参负载于聚合物气凝胶网络后，体系展现出79.3%的卓越太阳能-蒸汽能量转换效率。在1倍标准太阳光AM1.5G照射下，可实现2.7 kg m-2 h-1的稳定太阳能蒸汽产生速率，并在实际海水蒸汽生成过程中表现出优异的抗盐析出性能。本工作展示了一种具有聚集无关特性的宽带等离子体吸收器，为高效太阳能蒸汽发电提供了新方案，同时也为实际海水淡化应用开辟了新策略。
作者：
Zhongming Huang，Shengliang Li，Xiao Cui，Yingpeng Wan，Yafang Xiao，Shuang Tian，Hui Wang，Xiaozhen Li，Qi Zhao，Chun-Sing Lee
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