새로운 나노 복합체는 물 정제를위한 태양 증발을 향상시킵니다

글로벌 식수 부족은 인간에게 심각한 문제입니다. 물 정제는 많은 양의 화석 에너지를 소비하고 2 차 오염을 생성합니다.
2022 1 20

태양열 계면 증발은이 문제를 해결하기위한 가장 유망한 전략으로 간주되었습니다. 그러나 효율적인 태양 전증 전환과 우수한 환경 공차를 모두 특징으로하는 최적화 된 재료를 개발하는 것은 여전히 어려운 일입니다.

중국 과학 아카데미의 IPE (Institute of Process Engineering)의 연구원들은 태양 증발을위한 중공 멀티 셀러드 구조 (HOM)를 갖춘 초상적인 비정질 TA2O5/C 나노 복합체를 개발하여 물 정제의 효율을 향상시킬 수 있습니다.

이 연구는 10 월 29 일 고급 자료로 발표되었습니다.

"HOMS의 빌딩 블록의 정확한 원자력 및 구성 제어는 Fermi 수준 주위에 풍부한 에너지 상태를 갖는 간접 밴드 갭 구조를 깨닫고, 이는 광선 전환을 촉진하기 위해 비 방사성 이완을 향상시킨다"고 연구의 상응하는 저자 인 Wang Dan 교수는 말했다. "독특한 중공 멀티 셀러 된 구조는 흑체와 같은 광 흡수를 효율적으로 향상시킬 수 있습니다."

HOM은 물 증발에 필요한 에너지를 감소시킵니다. 시뮬레이션 결과에 따르면 HOMS는 열 필드 구배를 설정하여 증기 증발을위한 원동력을 제공합니다.

Wang은 "HOMS는 또한 물 수송에 도움이된다"고 말했다. "HOMS의 제한된 구멍은 모세관 펌핑 효과로 인해 액체 물 확산을 촉진하고 HOMS의 나노 포어는 물 분자가 클러스터의 형태로 증발하도록 유도하여 덜 엔탈피로 증발 할 수있게합니다. . "

매우 효율적인 광 흡수 및 광열 전환으로 4.02kg M-2H-1의 초고속 증발 속도가 달성되었습니다. 증발 속도는 30 일 후에는 거의 변하지 않았으며 소금 축적이 없어 장기 안정성을 나타냅니다.

특히, 슈도 바이러스 SC2-P의 농도는 증발 후 6 배에 의해 감소 될 수있다.

이 비정질 TA2O5/C 복합재는 쉽게 제작, 운반, 저장 및 재활용됩니다. 해수의 정화 또는 중금속 또는 박테리아 함유 물에 적용하여 세계 보건기구의 표준을 충족하는 마실 수있는 물을 얻을 수 있습니다.

IPE의 과학자들은 고립 된 섬의 주민들을 위해 해수 담수화 프로토 타입을 준비하고 있습니다.