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宋延林课题组利用3D打印制备仿生高效排盐太阳能蒸发器并实现农业应用
2021-08-16 | 编辑:lry | 【 】【打印】【关闭

  水资源短缺威胁全球四分之一的人口,乐天堂在线娱乐:而太阳能海水淡化技术被认为是获取淡水资源可持续的方法之一。近年来,科研人员在太阳能蒸发器材料设计、水/蒸气/盐通道以及光热调控方面进行了不断探索,提高了蒸发器的蒸发速率和光热转换效率。然而,太阳能蒸发器在面向实际应用过程中仍然面临着蒸发器制备繁琐、材料耐候性差以及长期抗盐耐用性低的问题。 

  最近,在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下,化学研究所绿色印刷实验室宋延林课题组科研人员在前期利用3D打印技术构造三维锥形不对称结构蒸发体系、实现高盐度下高效太阳能利用和高水蒸发的基础上(Nat. Commun., 2020, 11, 521),进一步设计出了桥拱型太阳能蒸发器,实现蒸发器的一步制备,且其具有优良的耐候性以及在高盐度下的长期抗盐性。该蒸发器表面上形成了双层连续水膜,下层限域层用于保持水膜的连续性以快速补充液体,上层由于温度梯度引起的Marangoni对流,可以抑制盐在高温区域的积聚,进而实现长时间稳定排盐。该蒸发器即使利用10 wt% NaCl高盐度的盐水连续蒸发200 h,蒸发器表面也无盐分析出,为实现自动化连续海水淡化提供了新的策略。该蒸发器获得的清洁水达到WHO的饮用标准,可用于农作物种植,该海水淡化技术为海岛农业发展提供了新的思路。该研究成果近日发表于Advanced Materials 期刊上(新浪足球直播预告)上,论文的第一作者为硕士生邹苗苗,通讯作者是宋延林研究员与吴磊副研究员。 

1 3D桥拱形蒸发器示意图、双层液膜排盐机理与海水淡化-作物种植连动系统 

    

  绿色印刷院重点实验室

2021816日 

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