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通过控制废聚丙烯碳化制备用于高效太阳能蒸汽生成的镍/碳纳米材料；可控碳化废弃聚丙烯制备镍/碳纳米材料用于高效太阳能蒸汽转化；
摘要： 太阳能蒸汽生成技术正成为利用太阳能进行海水淡化及淡水生产的新兴技术。然而从产学研角度看，制备低成本、高效率的光热材料仍具挑战。本研究报道以NiO和聚离子液体（PIL）为复合催化剂，通过可控碳化聚丙烯（PP）制备镍/碳纳米材料（Ni/CNM）。微量PIL的添加可调控Ni/CNM的形貌与织构特性——该材料由杯叠式碳纳米管（CS-CNTs）与梨形金属镍纳米颗粒构成。得益于镍与CS-CNTs在太阳光吸收中的协同效应，Ni/CNM展现出优异的光热转换性能。同时，具有高比表面积及丰富微-介-大孔结构的Ni/CNM构建了三维多孔网络，可高效供水并形成蒸汽通道。凭借高太阳能吸收率、快速水分传输及低导热特性，Ni/CNM实现了1.67 kg m?2 h?1的高蒸发速率、94.9%的光热转换效率及10次循环的卓越稳定性。该材料在将含染料废水、海水和油水乳液转化为健康饮用水方面表现优异：海水金属离子去除率达99.99%，染料去除率>99.9%。更重要的是，其在太阳能驱动蒸汽生成方面优于现有碳基光热材料。本研究不仅提出将废弃聚合物转化为先进金属/碳复合材料的新可持续方案，也为太阳能利用与海水淡化领域作出贡献。
关键词： 协同效应、废聚合物、太阳能蒸汽生成、镍/碳纳米材料、可控碳化、光热材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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碳化竹材作为优异的3D太阳能蒸汽发生装置
摘要： 鉴于全球水资源短缺的挑战，太阳能驱动的蒸汽生成作为一种节能的清洁水生产方式再次成为研究热点。研究发现，竹子作为天然分级多孔材料，通过简单的碳化过程可制成优异的三维太阳能蒸汽发生装置。一块漂浮的碳化竹样品在1倍太阳光照下，以3.13千克/平方米·小时的超高蒸发速率产水。这一高效蒸发源于竹子独特的天然结构：竹内壁回收漫反射光能并减少三维竹底的热辐射损失，外壁则捕获温暖环境中的能量。高蒸发率还归因于竹网结构中水分的汽化焓降低。这种基于竹材的高性能、低成本、自清洁、坚固耐用且可扩展的三维蒸汽发生装置，在海水淡化及工农业废水处理领域具有广阔应用前景。
关键词： 太阳能蒸汽生成、潜热、分级纳米结构、热管理、竹子
更新于2025-09-04 15:30:14