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科技工作者之家 2020-03-03
来源:中国科学材料
利用太阳能实现光蒸气转化是一项极具前景的技术,可应用于海水脱盐和淡水制备等领域。然而,从工业的角度来看,制备低成本、高效率的光热材料仍具有挑战性。
近日,华中科技大学龚江教授和中科院长春应化所唐涛研究员等人在Science China Materials上发表研究论文,利用聚离子液体(PIL)和氧化镍(NiO)作为复合催化剂,实现了聚丙烯(PP)的可控碳化,并制备了镍/碳纳米材料(Ni/CNM)。研究结果表明,加入微量的PIL可实现对Ni/CNM形貌和织态结构的调控。Ni/CNM由杯状碳纳米管(CS-CNT)和梨形镍纳米颗粒组成,二者在太阳光吸收上的协同作用使得Ni/CNM具有优异的光热转换性能。此外,Ni/CNM具有较高的比表面积和丰富的微/介/大孔,其构建的三维多孔网络可为水和蒸气的高效传输提供通道。光吸收高、水传输快和热导率低等优势,使Ni/CNM的水蒸发速率高达1.67 kg m−2 h−1,光-蒸气转换效率高达94.9%,且重复使用10次后性能依然保持稳定。
图1 Ni/CNM-Cl, Ni/CNM-Br和Ni/CNM-I的水蒸发。
该材料同时适用于染料废水、海水和油/水乳化液等水质的纯化。其中,海水中金属离子的去除效率高达99.99%,染料去除率>99.9%。更重要的是,材料的光蒸气转换性能优于最新报道的碳基光热材料。
此工作不仅提出了一种可将废弃聚合物转化为先进的金属/碳杂化物的可持续方法,同时也有助于太阳能利用和海水淡化领域的进一步研究。
该研究成果最近发表于Science China Materials, 2019, 10.1007/s40843-019-1243-8。
来源:SciChinaMater 中国科学材料
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDc0OTAzOQ==&mid=2651213741&idx=1&sn=b1e04722cc91f9222377fe4d9efaea66&chksm=8116d32db6615a3ba0ea276dba1fc9f9040c3466d043c184d98d0504511d6ad800c7df93fc67&scene=27#wechat_redirect
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