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(a) 在可见光的不同波长下产生蒸汽的光学图像;
(b) 650nm单色光波长下不同光学浓度下的效率(左侧轴)和相应的水分蒸发速率(右侧轴)图像;
(c) 在可见光和红外光的1次太阳辐射下,3DG的水蒸发质量损失图像;
(d) 在100W微波(2450MHz)下用3DG测量水的蒸发质量损失图像。
图-3. 高性能机制和建模
(a) 3DG结构在蒸汽发生过程中的能量平衡和传热图像;
(b) 在蒸汽生成过程中放大3DG的热环境图像;
(c) 实验蒸汽发生效率与3DG的不同厚度(模拟石墨烯层)图像。
图-4. 在自然阳光下清洁水源和户外性能
(a) 脱盐前后Na+,K+,Mg2+和Ca2+的盐度(离子重量百分比)图像;
(b) 太阳能照明下的3DG污水处理性能图像;
(c) 24小时持续测量太阳通量和清洁水的生成图像。记录一整天(0:00-24:00)的环境太阳通量(红线),使用开放设备产生的蒸汽量(蓝线)和使用覆盖设备的冷凝水(绿线)。
【小结】
本文通过由一种基于石墨烯的石墨烯材料(3DG)直接制备的一个独立的太阳能热转换器。研究结果表明,一个简单的独立石墨烯泡沫片可以作为有效的太阳能热捕获和转换装置。在正常(1个太阳)甚至更弱的阳光下(低至0.25个太阳),3DG材料可以以简单和可扩展的方式直接用作高效率的清洁水发生器。此外,与其他海水淡化材料不同,轻质弹性材料也非常便于使用,非常适合个人和工业应用。这种易于使用的碳材料可以为高效太阳能收集和简化水处理的应用机会提供许多可能性。
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