华南理工大学郑大锋教授/广东工业大学邱学青教授ACS Nano：多功能全生物质双层气凝胶用于高效太阳...

正文

请到「今天看啥」查看全文

3D ）互连网络结构。 如图 2a 所示，当壳聚糖与木质素的重量比从 9:1 增加到 5:5 时， LPC@CSL 气凝胶的孔径从 1 – 3 μ m 增加到 15 – 25 μ m （图 2a – c ）。复合气凝胶的孔径随着木质素含量的增加而增大，这主要是由于木质素存在大量亲水官能团（例如羧基和羟基）。对于底层， SEM 图像显示 CS 气凝胶层具有极其丰富的大孔且这些大孔排列密集，平均孔径为 179.82 μ m （图 2d ）。 大孔的存在有利于水的传输，由于毛细效应，它在后续的海水淡化过程中对促进盐分的传输起着不可或缺的作用。 值得注意的是，复合气 凝胶表面存在一些褶皱状条纹，导致表面粗糙（图 2e ）。粗糙的表面不仅可以减少光反射， 还有利于增 强光在气凝胶孔内的散射 ，从而实现高效的光捕获。在纵截面中（图 2f ）可以清晰地看到大量垂直微米级通道，这是由于在冰模板冷冻过程中，温度梯度驱动冰晶定向生长所致。 这种独特的结构不仅通过多次反射和散射增强了太阳光吸收，还促进了蒸发界面的持续供水以及有效的盐分离子化，这对于防止盐结晶至关重要。

【 太阳能海水淡化和废水净化应用 】

图 3 . (a) 使用 LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 蒸发器在不同浓度的 NaCl 水溶液中水的质量随时间的变化； (b) LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 蒸发器在不同浓度的 NaCl 溶液中的蒸发速率； (c) LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 在 3.5 wt % NaCl 溶液中的长期稳定性； (d) 在 1 个太阳光照条件下，表面覆盖固体盐（ 0.5 g ）的 LPC- 50 mg@CSL-5:5@CS 蒸发器的盐溶解照片；（ e ） LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 蒸发器在不同溶液中的蒸发速率；（ f ）蒸发前后五种重金属离子的前后浓度变化；（ g ）用 pH 试纸比较蒸发前后强酸性溶液和强碱性溶液的 pH 值变化。

如图 3a 、 b 所示，当 NaCl 溶液的浓度 从 3.5 wt % 增加到 20 wt % 时， LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 的蒸发速率呈下降趋势，计算得出的水蒸发速率分别为 1.678 kg m ⁻² h ⁻¹ (3.5 wt %) ， 1.616 kg m ⁻² h ⁻¹ (5 wt %) ， 1.568 kg m ⁻² h ⁻¹ (10 wt %) ， 1.450 kg m ⁻² h ⁻¹ (15 wt %) 和 1.324 kg m ⁻² h ⁻¹ (20 wt %) 。 当盐的浓度从 3.5 wt % 增加到 20 wt % 时， LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 的蒸发性能仅下降了 21% ，显示出极佳的耐盐性 。 如图 3c 所示，在 3.5 wt % NaCl 溶液中进行 30 次循环蒸发试验期间， LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 蒸发器的蒸发率略有波动。图 3d 展示了 LPC-50 mg@CSL-5:5@CS 气凝胶蒸发器在

请到「今天看啥」查看全文