Новый нанокомпозит улучшает солнечное испарение для очистки воды

Глобальная нехватка питьевой воды является серьезной проблемой для людей. Очистка воды потребляет большое количество ископаемой энергии и генерирует вторичное загрязнение.
2022 1 20

Солнечное межфазное испарение считалось наиболее перспективной стратегией для решения этой проблемы. Тем не менее, разработка оптимизированного материала, включающего как эффективную конверсию солнечного явления, так и хорошую экологическую толерантность, все еще остается сложной.

Исследователи из Института инженерии процессов (IPE) Китайской академии наук разработали ультрастабильный аморфный нанокомпозит TA2O5/C с полой многосечковой структурой (HOMS) для солнечного испарения, что может повысить эффективность очистки воды.

Исследование было опубликовано в Advanced Materials 29 октября.

«Точный атомный контроль и композиционный контроль в строительном блоке HOMS реализует косвенную структуру полосной зоны с обильными энергетическими состояниями вокруг уровня Ферми, которая усиливает нерадиативную релаксацию для облегчения фототермического преобразования», - сказал профессор Ван Дэн, соответствующий автор исследования,, «Уникальная полая многосетенная структура может эффективно улучшить поглощение света, как черное тело».

HOMS уменьшает энергию, необходимую для испарения воды. Результаты моделирования показывают, что HOMS устанавливает градиент теплового поля, что обеспечивает движущую силу для испарения паров.

«HOMS также приносит пользу водному транспорту, - сказал Ван, - ограниченные полости в HOMS способствуют диффузии жидкой воды из -за капиллярного накачки, а нанопоры в HOMs вызывают молекулы воды к испарениям в форме кластеров, что обеспечивает выпадение с меньшей энтальпией. . "

Благодаря высокоэффективной фотоааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааааафотстве. Скорость испарения едва изменилась через 30 дней и без накопления соли, что указывает на долгосрочную стабильность.

Примечательно, что концентрация псевдовируса SC2-P может быть уменьшена на шесть порядков после испарения.

Этот аморфный композит TA2O5/C легко изготовлен, несет, хранится и переработана. Это может быть применено к очистке морской воды или к водоотводам из тяжелых металлов или бактерий, получая питьевую воду, которая соответствует стандарту Всемирной организации здравоохранения.

Ученые из IPE готовит прототип опреснения морской воды для жителей на изолированных островах.