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近年来,材料学界在光热材料的研究中不断取得新进展,但单组分材料有限的光热转换效率,还远不能满足实际需要。记者7日从云南大学和云南省科技厅了解到,云南省微纳材料与技术重点实验室近期利用化学方法,将贵金属、半导体和碳基材料复合,得到一种新的具有超高海水淡化和发电性能的复合光热材料。
基于三元复合材料的协同光热水蒸发过程示意图。(图片来源:Nano Energy官网)
目前,全世界能源的消耗主要以煤、石油和天然气为主,由此带来的化石能源枯竭和使用化石燃料造成的环境污染,持续困扰着人类。同时,为缓解淡水资源的短缺和能源危机,人们对海水淡化和发电给予了极大的关注。因此,通过更好的设计和调控,制备出具有更高光热转换效率的复合材料是研究的热点。
在云南省基础研究计划项目和国家自然科学基金支持下,云南大学万艳芬、杨鹏等人受珊瑚结构高吸光性能的启发,设计并制备了一种新型的复合材料,包括具有等离子体效应的金(Au)纳米锥、钼酸铋(Bi2MoO6)半导体和生物质碳点(CDs)三种组分,首次合成珊瑚状的Au@Bi2MoO6-CDs异质结构,实现在3D的钼酸铋内部包裹金纳米锥,并在钼酸铋外部吸附大量碳点。尤其是金纳米锥的加入,电子由钼酸铋转移到金锥表面,极大地增强了材料的光热性能。研究成果发表在国际知名期刊《纳米能源》(Nano Energy)上。
据介绍,这种三元复合材料实现了有效电荷转移,有利于“光生电子-空穴对”的形成,提高了材料光热转换效率。同时,材料表面的孔洞结构为收集太阳光提供了众多位点,通过孔洞对光的多级反射,实现了70%的光吸收率。经光热性能测试,发现其具有超高光热性能,在一个太阳光下的光热转换效率达到97.1%,水蒸发率达每平米小时1.69千克。
此外,将复合材料沉积在商用温差发电片上,可制成太阳能温差发电器件。结果显示,该器件具有增强的热电性能,其输出功率高达每平方厘米97.4 微瓦。这为高效光热转换材料的研究提供了重要实验依据,同时也为海水淡化和新能源器件及系统研发带来新思路。
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一、研究背景:安全饮用水的短缺是目前面临的一个全球性问题,尤其是在偏远贫困地区。近年来,基于光热材料的太阳能海水淡化技术受到了广泛关注。不同于传统的太阳能蒸发水技术,基于光热材料的太阳能海水淡化技术可通过光热材料高效地将太阳能转化为热能,并将产生的热量锁定在水的表面,使表面水快速
1引言偶氮染料是使用最多的染料,约占全部染料的70%左右.偶氮染料分子结构中一般除了含有氮氮双键外,其化学键上还连有苯环、萘环等结构,苯环或萘环上又有mdash;NH2、mdash;CH3、mdash;NO2、mdash;SO3、mdash;Cl和mdash;OH等取代基团.目前国内外处理偶氮染料废水的方法仍以生化法为主.研究发现,单独
以色列解决本国用水问题的海水淡化技术现在有了新用途:把淡化过的海水注入境内最大淡水湖加利利海,以缓解这一重要水源地因气候变化和过度利用不断“缩水”的环境危机。加利利海也称加利利湖,位于以色列东北部,源于约旦河,与南部的盐水湖死海一样均为内陆湖,是以色列最大天然淡水水源,也是全球海
在全球人口增长和经济发展的背景下,淡水需求在未来几十年呈增长趋势,海水淡化成为沿海地区解决水资源短缺的重要途径。近年来,河北省唐山市工业企业飞速发展,淡水资源供需矛盾日益突出。为解决城市淡水资源问题,唐山市海港开发区投资建设海水淡化项目。项目建成后,每年将供应淡水3400万吨。
“我们这个项目是由北京碧水源有限公司和鲁北企业集团总公司共同投资建设的一个海水淡化项目,整个项目投资是15亿元,日产15万吨海水淡化水。项目分两期建设,咱们现在所在的这个厂,就是我们的一期项目厂,一期目前已经投资了5.1亿元,日产5万吨海水淡化水,预计月底就可以投产。”10月19日上午,“挺进深蓝”行进式主题采访团来到了滨州市鲁北碧水源海水淡化有限公司,该项目负责人徐凯向记者介绍了有关建设情况。
如果海水淡化厂被摧毁,那么主要的海湾国家可能在几天内由于储存不足而没有淡水。水是中东地区重要的战略资源。确保其安全需要与保护石油一样的警惕。该地区人口的增长和经济活动的同时增加,大大增加了对淡水的需求。但是,获取淡水的成本越来越高,特别是对那些自然水源很少的国家,包括地下蓄水层、
“世界钢铁看中国,中国钢铁看河北,河北钢铁看唐山。”唐山周边有约43个钢铁联合体,可以说是个“钢铁扎堆”的地方。钢铁建起来的唐山也患有空气质量差的重工业城市“通病”。在严峻的形势下,部分钢铁企业选择了勇敢转型,在能源综合利用、余热废水再利用、能源管控等方面阔斧改革,一改传统“傻大黑
【背景介绍】当下,全球面临日益严峻的水污染危机以及淡水资源匮乏的问题。超过40%的人口缺乏清洁的饮用水而全球超过97%的水体为不可直接利用的海水和苦咸水。这使得能脱去海水、苦咸水中盐分而得到清洁淡水的海水淡化技术发展成为关乎人类未来的关键技术。然而现有的海水淡化技术,例如反渗透、闪蒸、
导读:海水淡化产业,能够有效解决全球沿海地区淡水资源短缺的问题,是促进沿海区域可持续发展的有效途径,同时保障了沿海地区水资源的可持续利用,是目前全球水资源发展战略之一。近年来,我国海水淡化产业发展态势迅猛,从“十一五”起,其产能每年增长率均保持在60%以上。依据《2016全国海水利用报
作为淡水资源严重缺乏的城市,青岛城市供水90%以上依靠引黄引江客水。3月22日是第二十七届“世界水日”,为强化广大市民爱水护水意识,共同保护水资源,上午10时,青岛市水务管理局城市节水办、青岛市城镇供水节水排水协会、青岛水务集团联合在市北区老年乐园开展了“世界水日”“中国水周”系列宣传活
淡水资源是人类生存和发展不可或缺的基本资源,人类获取淡水资源的来源有多方面,包括河流水、湖泊水、大气降水存储、浅层及深层地下水、冰川融化水、最后还有海水淡化获得的淡水资源。水资源在上述获得淡水资源的方式中,其成本和难度各不相同,其中利用海水淡化方式来获得水资源,首先不仅仅要求该地
近日,据外媒报道,美国德克萨斯州CorpusChristi港的委员们已经投票决定,将对一座待出售的海水淡化厂进行出价投标。据了解,自塑料制造商MGChemicals破产之后,该海水淡化厂便进入了待售状态。一旦竞标成功,该海水淡化厂的所有权将归属CorpusChristi市,并由其支付相关费用。港口委员会主席CharlieZa
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