نانوکامپوزیت جدید تبخیر خورشیدی را برای تصفیه آب بهبود می بخشد

کمبود آب آشامیدنی جهانی یک مشکل شدید برای انسان است. تصفیه آب مقدار زیادی انرژی فسیلی مصرف می کند و آلودگی ثانویه ایجاد می کند.
2022 1 20

تبخیر بین سطحی خورشیدی ، امیدوار کننده ترین استراتژی برای رفع این مشکل در نظر گرفته شده است. با این حال ، تهیه یک ماده بهینه شده که دارای تبدیل-Vapor کارآمد و تحمل محیطی خوب است ، هنوز هم چالش برانگیز است.

محققان انستیتوی مهندسی فرآیند (IPE) آکادمی علوم چین یک نانوکامپوزیت آمورف فوق العاده پایدار TA2O5 با یک ساختار چندرسانه ای توخالی (HOMS) برای تبخیر خورشیدی ایجاد کرده اند که می تواند کارآیی تصفیه آب را بهبود بخشد.

این مطالعه در 29 اکتبر در مواد پیشرفته منتشر شد.

پروفسور وانگ دن ، نویسنده مربوطه این مطالعه ، گفت: "کنترل دقیق اتمی و ترکیب در بلوک ساختمان HOMS ، یک ساختار باندکپپ غیرمستقیم با حالتهای انرژی فراوان در سطح فرمی را تحقق می بخشد ، که باعث افزایش آرامش غیر تابشی برای تسهیل تبدیل فتوترمال می شود." "ساختار چندرسانه ای توخالی منحصر به فرد می تواند به طور مؤثر جذب نور مانند یک سیاه پوست را تقویت کند."

HOMS انرژی مورد نیاز برای تبخیر آب را کاهش می دهد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که HOMS یک شیب میدان حرارتی ایجاد می کند ، بنابراین نیروی محرکی برای تبخیر بخار فراهم می کند.

وانگ گفت: "HOMS همچنین از حمل و نقل آب بهره می برد ،" حفره های محدود در HOMS باعث انتشار آب مایع به دلیل اثر پمپاژ مویرگی می شوند و نانوذرات در HOM ها باعث می شوند مولکول های آب به شکل خوشه تبخیر شوند ، بنابراین امکان تبخیر با کمتری را فراهم می کنند. .

با جذب عکس بسیار کارآمد و تبدیل فتوترمال ، سرعت تبخیر فوق العاده سریع 4.02 کیلوگرم در M-2H-1 به دست آمده است. سرعت تبخیر به سختی پس از 30 روز تغییر کرد و بدون تجمع نمک ، نشانگر ثبات طولانی مدت است.

نکته قابل توجه ، غلظت Pseudovirus SC2-P می تواند با شش مرتبه پس از تبخیر کاهش یابد.

این کامپوزیت TA2O5/C آمورف به راحتی ساخت ، حمل ، ذخیره و بازیافت می شود. می توان آن را برای تصفیه آب دریا یا آب حاوی فلزات یا باکتری های سنگین استفاده کرد و آب آشامیدنی را که مطابق با استاندارد سازمان بهداشت جهانی است ، بدست آورد.

دانشمندان IPE در حال تهیه نمونه اولیه آب شیرین کن آب دریا برای ساکنان در جزایر جدا شده هستند.