青岛能源所建筑了新型纤维素基太阳能光热转化材料

发布时间：2023-03-25 13:01:01 所属栏目：动态来源：

导读：全球性水资源短缺已然是全球21世纪最重要的全球性水资源问题之一。联合国报告显示，全球约四分之一的人口无法获得安全的饮用水。近年来，太阳能辐射驱动的海水淡化新方法获得了极大的关注。青岛能源所崔球研究员带领

全球性水资源短缺已然是全球21世纪最重要的全球性水资源问题之一。联合国报告显示，全球约四分之一的人口无法获得安全的饮用水。近年来，太阳能辐射驱动的海水淡化新方法获得了极大的关注。青岛能源所崔球研究员带领的代谢物组学研究组，在前期对纸浆泡沫材料研发的基础上，通过天然橡胶的协同增强和泡沫表面碳化，开发出一种高稳定性、低成本、且易于规模化制备的新型纤维素基太阳能光热转化材料。

为了进一步提高纸浆泡沫材料的抗水性，研究人员引入天然橡胶作为交联剂，采用简易的表面碳化工艺赋予碳化后的纸浆泡沫材料（CPNR）优异的光热转化效果。CPNR 由顶部的光热转换层及下部的纸浆泡沫层组成，无需界面粘合或改性处理。顶部光热转换层具有优异的光吸收能力（93.2%），可以吸收入射的太阳光并通过光热转换作用将其转化为热量，从而驱动水分蒸发。下部的纸浆泡沫层可以将水分由底部传导运输至顶部的光热转换层。而且，CPNR 的多孔结构、低导热性（0.1 W mK-1）和丰富的羟基结构使其具有优异的隔热和吸水性能（9.9 g g-1）。本研究制备的CPNR在一个模拟太阳光照强度下，水蒸发速率和效率分别达1.6 kg m-2 h-1和98.1%。此外，CPNR还具有优异的盐分自清洁及防止盐分累积的性能，并且采用来源广泛的纤维素及简单的表面碳化工艺，使其成本效益显著优于现有的光热转化材料。模拟实验证实，这种新型纤维素基太阳能电池光热太阳能转化功能材料近年来可大批量地用作太阳能电池的水蒸发器，有望用于海水淡化、盐/金属离子浓缩和污水处理等领域。

相关系列研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金、山东能源研究院和青岛市等项目的大力支持。目前，中国石油大学已建成全国首个油气勘探开发数字化平台，实现了油气勘探开发全过程的数字化管理。

（编辑：汽车网）

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