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南方能源建设
南方电网数字传媒科技有限公司、中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
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季刊

2095-8676

南方能源建设/Journal Energy Construction
正式出版
收录年代

    全光谱碳基陶瓷纤维及其在海水淡化中的应用

    邱肖盼席玉林朱景帅
    198-207页
    查看更多>>摘要：[目的]为了缓解环境污染及淡水短缺等全球性问题,提出了一种将绿色可再生太阳能转换为热能用于海水淡化的环保技术,设计了一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器.[方法]首先,采用静电纺丝工艺制备纳米级C@TiO2 纤维膜生坯,随后在 800℃原位碳热还原 2 h制备了深黑色的碳基陶瓷C@Ti4O7 光热转换材料.[结果]研究结果表明:由于C元素和Ti3+的掺杂以及氧空位缺陷的存在,C@Ti4O7 纤维膜具有远低于W-TiO2 的带隙,能够很好地吸收波长在200～2 500 nm的太阳光.当光照强度为1 kW/m2 时,C@Ti4O7 纤维膜表面温度能够快速上升至74.55℃,漂浮在空气-海水界面处能够使海水的蒸发速率达到 1.55 kg/(m2·h),其光热转换效率高达 90.68%.当光照强度为5 kW/m2 时,蒸发器能够产生高达 460 mV的电信号,而且可在NaCl质量分数为 10%的模拟海水中连续工作 30 d且表面不结盐.[结论]因此,采用碳基陶瓷C@Ti4O7 作为太阳能驱动界面蒸发器的光热转换材料不仅具有高效的光热转换效率,而且有利于大规模扩展,在海水淡化领域具有广阔的应用前景.

    界面蒸发光热转换Ti4O7海水淡化水伏发电

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    2024年5月"可控核聚变工程技术"专刊征稿

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