it之家报道,中国科学技术大学的刘波教授团队近期在太阳能驱动海水淡化研究领域取得了重大突破。
其研究成果——基于弹性聚合物共价有机框架(PP–PEG)的高效太阳能蒸汽蒸发器,不仅为海水淡化提供了全新的解决方案,同时也为水净化应用展示了一个前景广阔的平台。
该团队的创新性成果在《自然・通讯》杂志上发表,引发了行业内的高度关注。
随着全球水资源短缺问题日益严重,海水淡化技术成为了解决这一难题的关键手段之一。
传统的海水淡化方法往往依赖于高能耗的设备和复杂的操作流程。
因此,开发高效、可持续、环保的海水淡化技术已成为科研领域的迫切需求。
刘波教授团队开发的基于弹性聚合物共价有机框架的太阳能蒸汽蒸发器正是应对这一需求的杰出代表。
1. PP–PEG泡沫的全光谱吸收和光热转换性能
该团队设计的PP–PEG泡沫展现了卓越的全光谱吸收和光热转换能力。在太阳能的照射下,它能够迅速将光能转化为热能,用于驱动海水蒸发。这种材料的独特性质使得它在太阳能海水淡化领域具有巨大的潜力。
2. 高蒸发速率
研究团队通过优化亲水性、PEG链长度和热管理,成功实现了在1个太阳辐照下,蒸发速率达到4.89kgm⁻²h⁻¹的突破。更值得一提的是,通过配合使用易制得的截锥型反射器,充分利用免费太阳能,蒸发速率更是显著提高至18.88kgm⁻²h⁻¹。这一性能不仅超越了大多数已知的太阳能蒸汽蒸发器,更是达到了迄今为止文献报道的最高太阳蒸发性能。
3. 制备简单、成本低、稳定性与耐用性良好
刘波教授团队开发的这一系统,不仅制备过程简单,而且成本低廉。更令人欣喜的是,它的机械稳定性和耐用性都表现出色,这为长时间、连续的海水淡化操作提供了可能。
中国科学技术大学表示,这一技术的成功研发不仅为海水淡化提供了一个高效、可持续的解决方案,同时也为水净化领域开辟了新的途径。
刘波教授团队的这项成果受到了国家自然科学基金面上项目、中央高校基本科研专项资金和安徽省自然科学基金的资助,充分体现了其在科研领域的重要性。
该研究不仅得到了学术界的广泛认可,也引起了工业界的极大兴趣。
许多专家表示,这一技术有可能成为未来海水淡化领域的主导技术之一。
同时,它还可以应用于偏远地区的净水需求,帮助解决全球水资源不均的问题。
刘波教授团队开发的基于弹性聚合物共价有机框架的高效太阳能蒸汽蒸发器,为太阳能驱动海水淡化领域带来了革命性的突破。
其高效、简单、低成本的特点,以及出色的机械稳定性和耐用性,使其成为极具前景的海水淡化和水净化平台。
我们期待这一技术在未来能够更广泛地应用于实际生产中,为解决全球水资源问题贡献中国智慧。
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