Новиот нанокомпозит го подобрува соларното испарување за прочистување на водата

Глобалниот недостиг на вода за пиење е сериозен проблем за луѓето. Прочистувањето на водата троши голема количина на фосилна енергија и генерира секундарно загадување.
2022 1 20

Соларно-термичкото интерфацијално испарување се смета за најперспективна стратегија за решавање на овој проблем. Сепак, развивањето на оптимизиран материјал со ефикасна конверзија на соларно-пареа и добра толеранција на животната средина сè уште останува предизвик.

Истражувачите од Институтот за инженерство на процеси (ИПЕ) на Кинеската академија на науките развија ултра-стабилен аморфен TA2O5/C нанокомпозит со шуплива повеќестепена структура (HOMS) за соларно испарување, што може да ја подобри ефикасноста на прочистувањето на водата.

Студијата беше објавена во напредни материјали на 29 октомври.

„Прецизната контрола на атомската и составот во градежниот блок на Хомс сфаќа индиректна структура на опсег со изобилство на енергетски состојби околу нивото на Ферми, што ја зајакнува нерадијативната релаксација за да се олесни фототермалната конверзија“, рече проф. Ванг Дан, соодветниот автор на студијата, на студијата, „Единствената шуплива повеќестепена структура може ефикасно да ја подобри апсорпцијата на светлината како црна боја“.

Хомс ја намалува енергијата потребна за испарување на водата. Резултатите од симулацијата покажуваат дека Хомс воспоставува градиент на термичко поле, со што се обезбедува движечката сила за испарување на пареата.

„Хомс, исто така, има корист од транспортот на вода“, рече Ванг, „затворените шуплини во HOMs промовираат дифузија на течна вода заради ефектот на пумпање на капиталот, а нанопорите во HOMs предизвикуваат молекули на вода да испаруваат во форма на јата, со што се овозможува испарување со помалку енталпија .

Со високо ефикасна фотоабсорпција и фототермална конверзија, постигната е супер брза брзина на испарување од 4,02 кг М-2Х-1. Брзината на испарување едвај се смени по 30 дена и без акумулација на сол, што укажува на долгорочна стабилност.

Имено, концентрацијата на Pseudovirus SC2-P може да се намали за шест нарачки со големина по испарувањето.

Овој аморфен композит TA2O5/C е лесно фабрикуван, носи, складира и рециклира. Може да се примени на прочистување на морска вода или на тешка вода или вода што содржи бактерии, добивање вода што може да се пие што се исполнува стандардот на Светската здравствена организација.

Научниците од ИПЕ подготвуваат прототип на десалинирање на морска вода за жителите на изолирани острови.