中國科大在太陽能驅(qū)動海水淡化研究中取得重要進展

IT之家 11 月 6 日消息，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)劉波教授團隊在太陽能驅(qū)動海水淡化研究中取得重要進展。

該研究團隊開發(fā)了一種基于彈性聚合物共價有機框架（PP–PEG）的高效太陽能蒸汽蒸發(fā)器。這項創(chuàng)新設(shè)計具有制備簡單、成本低、效率高、機械穩(wěn)定性和耐久性等優(yōu)點，為海水淡化和水凈化應(yīng)用提供了一個有前景的平臺。

▲ PP-PEG 的制備及應(yīng)用于太陽能蒸汽蒸發(fā)示意圖

相關(guān)成果以“Highly efficient solar steam evaporation via elastic polymer covalent organic frameworks monolith”為題于 11 月 2 日發(fā)表在《自然?通訊》雜志（Nat. Commun. 2024, 15, 9484.）。

PP–PEG 泡沫展現(xiàn)出全光譜吸收和出色的光熱轉(zhuǎn)換性能，通過優(yōu)化親水性、PEG 鏈長度和熱管理，在 1 個太陽輻照下，實現(xiàn)了 4.89 kg m?2h?1 的蒸發(fā)速率。團隊進一步使用易制得的截錐型反射器充分利用免費太陽能，蒸發(fā)速率顯著提高至 18.88 kg m?2h?1，超過已知的太陽能蒸汽蒸發(fā)器的性能。

相比沒有反射器時的蒸發(fā)速率 4.89 kg m?2h?1，新技術(shù)的蒸發(fā)速率增加了 286.1%，是迄今為止文獻報道的最高的太陽蒸發(fā)性能。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)表示，該系統(tǒng)制備簡單、效率高、成本低、機械穩(wěn)定性和耐用性良好，有望成為極具前景的海水淡化和水凈化平臺。

該項研究受到國家自然科學(xué)基金面上項目、中央高校基本科研專項資金和安徽省自然科學(xué)基金的資助。劉波教授為該論文的通訊作者，博士研究生胡阿威為該論文的第一作者。

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