nanocomposite ใหม่ช่วยปรับปรุงการระเหยของแสงอาทิตย์สำหรับการทำให้บริสุทธิ์น้ำ

การขาดแคลนน้ำดื่มทั่วโลกเป็นปัญหาที่รุนแรงสำหรับมนุษย์ การทำให้บริสุทธิ์ของน้ำใช้พลังงานฟอสซิลจำนวนมากและสร้างมลพิษทุติยภูมิ
2022 1 20

การระเหยแบบอินเทอร์เซียลที่มีความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้รับการพิจารณาว่าเป็นกลยุทธ์ที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการแก้ไขปัญหานี้ อย่างไรก็ตามการพัฒนาวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีที่สุดซึ่งมีทั้งการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพและความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมที่ดียังคงเป็นสิ่งที่ท้าทาย

นักวิจัยจากสถาบันวิศวกรรมกระบวนการ (IPE) ของ Academy of Sciences ของจีนได้พัฒนา nanocomposite TA2O5/C ที่มีความเสถียรเป็นพิเศษด้วยโครงสร้างแบบหลายตัว (HOMS) สำหรับการระเหยของแสงอาทิตย์ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการทำให้บริสุทธิ์น้ำ

การศึกษาถูกตีพิมพ์ในวัสดุขั้นสูงเมื่อวันที่ 29 ตุลาคม

“ การควบคุมอะตอมและองค์ประกอบที่แม่นยำในหน่วยการสร้างของ HOMS ตระหนักถึงโครงสร้าง bandgap ทางอ้อมที่มีสถานะพลังงานมากมายรอบ ๆ ระดับ Fermi ซึ่งช่วยเพิ่มการผ่อนคลายแบบ nonradiative เพื่ออำนวยความสะดวกในการแปลงด้วยแสงความร้อน "โครงสร้างที่มีหลายโพรงที่เป็นเอกลักษณ์สามารถเพิ่มการดูดซึมแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพเช่น Blackbody"

HOMS ลดพลังงานที่จำเป็นสำหรับการระเหยของน้ำ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า HOMS สร้างการไล่ระดับสีความร้อนดังนั้นจึงเป็นแรงผลักดันสำหรับการระเหยของไอ

“ Homs ยังเป็นประโยชน์ต่อการขนส่งทางน้ำ” วังกล่าว“ ฟันผุที่ถูก จำกัด ใน Homs ส่งเสริมการแพร่กระจายของน้ำของเหลวเนื่องจากผลการสูบน้ำของเส้นเลือดฝอยและ nanopores ใน Homs ทำให้โมเลกุลของน้ำหายไปในรูปของกลุ่ม . "

ด้วยการดูดซับด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพสูงและการแปลงด้วยแสงความร้อนความร้อนความเร็วสูงเป็นพิเศษที่ 4.02 กิโลกรัม M-2H-1 ความเร็วในการระเหยแทบจะเปลี่ยนไปหลังจาก 30 วันและไม่มีการสะสมเกลือซึ่งบ่งบอกถึงความมั่นคงในระยะยาว

โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเข้มข้นของ pseudovirus SC2-P สามารถลดลงได้โดยคำสั่งหกคำสั่งหลังจากการระเหย

คอมโพสิต TA2O5/C แบบอสัณฐานนี้ได้รับการประดิษฐ์ดำเนินการจัดเก็บและรีไซเคิล มันสามารถนำไปใช้กับการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำทะเลหรือกับน้ำที่มีโลหะหนักหรือแบคทีเรียที่มีน้ำได้รับน้ำดื่มได้ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานขององค์การอนามัยโลก

นักวิทยาศาสตร์จาก IPE กำลังเตรียมต้นแบบของการกลั่นน้ำทะเลสำหรับผู้อยู่อาศัยบนเกาะที่แยกได้