• 分类：木材知识
• 作者：威廉希尔
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• 发布时间：2025-02-05 10:54
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【概要描述】

　　跟着全球工业化历程不竭加速，水资本的耗损量敏捷添加，导致严沉的全球淡水欠缺问题。正在此布景下，太阳能驱动的界面水蒸发（SDIWE）手艺做为一种极具立异性的方式逐步遭到注目，它能够操纵可再生和经济的太阳能进行离网海水淡化，以添加洁净水的供应。更主要的是，太阳能资本丰硕，碳脚印几乎能够忽略不计，出格适合缺乏电力或根本设备亏弱的偏僻地域。此外，该手艺具有实现零液体排放（ZLD）方针的能力。为了加速SDIWE手艺的推进和实施，人们一曲关心功能材料的设想以提高光热转换效率、优化热办理、降低蒸发焓，从而提高水的蒸发速度。大量的抗盐设想被普遍使用于SDIWE脱盐的研究中。现实上，虽然这些方式正在降低盐离子浓度方面是无效的，但盐正在蒸发器内的储蓄积累和堵塞仍然存正在。因而，开辟一种新型高效的耐盐蒸发器减轻此中盐离子的结晶是提高蒸发机能的环节要素。值得留意的是，基于Donnan效应我们能够操纵其单电荷特征来障碍盐离子的流动，这种现象有帮于盐水中的阴离子或阳离子，从而有帮于削弱盐结晶的趋向。因而依托Donnan效应的这一策略来提高蒸发器的耐盐性，对于确保SDIWE的持久持续不变性具有主要意义。本研究提出了一种通过正在木材华夏位填充PVA/PAA水凝胶来加强Donnan效应的阴离子太阳能蒸发器。起首研究者以巴杉木为原料进行加工，去除木质素以提高木材的渗入性。随后将聚乙烯醇（PVA）和聚丙烯酸（PAA）水凝胶收集原位聚合到木材的孔隙中。由此制备的阴离子太阳能蒸发器表示出优异的宽带光谱接收、光热转换和水活化能力。此外，基于-COO-基团阴离子水凝胶的负电荷特征，它能够加强Donnan效应以Cl−向蒸发器的扩散，确保无效净化盐水的持久耐盐性和不变性尝试证明，正在1 kW m−2的太阳辐射下，正在长时间的蒸发过程中没有察看到较着的盐分储蓄积累，能够从多个污染水源中出产洁净水。考虑到阴离子太阳能蒸发器的高效、可再生、经济高效和耐用特征，以及其正在含盐废水中的不变蒸发机能和相对较低的碳脚印的潜力，阴离子太阳能蒸发器将无望成为可持续离网脱盐和简化ZLD的无效处理方案。图1。（a） 受天然树木蒸腾感化的蒸发器示企图。（b） 阴离子太阳能蒸发器道理图。（c） PVA、PAA和水彼此感化机理图。图2。（a） 阴离子太阳能蒸发器的布局图。（b） 阴离子太阳能蒸发器放正在茯苓叶子上的数码照片。（c） 天然木材太阳能蒸发器和阴离子太阳能蒸发器的傅里叶变换红外光谱图。（d） 阴离子太阳能蒸发器分层布局的SEM图像。（e） 纤维素取PVA/PAA水凝胶之间的布局联系图。（f） 天然木材太阳能蒸发器和阴离子太阳能蒸发器的导热系数（干态和湿态）。图3。（a） 阴离子太阳能蒸发器和天然木材太阳能蒸发器的太阳接收光谱图。（b） 正在1次太阳辐照下，阴离子太阳能蒸发器和天然木材太阳能蒸发器的概况和底部温度随时间变化图。（c） 分歧时间下阴离子太阳能蒸发器概况温度随太阳辐射强度变化图。（d） 分歧时间下阴离子太阳能蒸发器含水量随太阳辐射强度变化图。（e） 具有分歧太阳辐射强度的阴离子太阳能蒸发器的能效变化图。（f） 阴离子太阳能蒸发器正在1次太阳辐照下10个轮回的蒸发速度。（g） 1次太阳辐照下各类天然生物基耐盐蒸发器蒸发速度的比力阐发图。（h） 散拆水、天然木材太阳能蒸发器和阴离子太阳能蒸发器的DSC曲线。（a） 分歧盐度下阴离子太阳能蒸发器的蒸发速度和能效变化图。 阴离子太阳能蒸发器正在3。5 wt%和15 wt%NaCl溶液中不变脱盐8小时的蒸发速度。（c） 分歧光强下阴离子太阳能蒸发器正在15wt%NaCl溶液中的脱盐机能。（d） 阴离子太阳能蒸发器和天然木材太阳能蒸发器正在10个轮回中的光热界面温度。（e） 阴离子太阳能蒸发器和天然木材太阳能蒸发器正在10个轮回中的能源效率比力。（f） 脱盐前后现实海水样本中Na+、Mg2+、K+、Ca2+离子浓度比力。（g） 从6！00到19！00，太阳正在天空中的示企图。（h） 正在室外丈量中，阴离子太阳能蒸发器正在9小时内的太阳强度、温度和水蒸发速度变化图。图6。（a） 大豆油乳液和油盐水净化前后废水样品的TOC变化。（b） 阴离子太阳能蒸发器的耐油机理图。（d） 阴离子太阳能蒸发器净化沉金属离子废水的接收机理图。（e） 从厨房、洗衣房和浴室收集的废水样品正在净化前后的TOC变化。（f） 从厨房、洗衣房和浴室收集的废水样品正在净化前后的TDS变化及其蒸发速度测试。（g） MO、Rh B和MB水溶液正在阴离子太阳能蒸发器净化前后的紫外-可见光谱图。