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借助木材,细菌和阳光净化水,可持续的木基分层太阳能蒸汽发生器:仿生设计,具有降低的水汽化焓,中国玻璃网,meesm.com
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借助木材,细菌和阳光净化水,可持续的木基分层太阳能蒸汽发生器:仿生设计,具有降低的水汽化焓
2020年08月08日    阅读量:     新闻来源:中国玻璃网 meesm.com  |  投稿

根据联合国的资料,世界人口的约五分之一生活在缺水的地区。因此,迫切需要从诸如海水,河水或湖水之类的不可饮用水源生产纯净水以及被污染的水的技术。


现在,《Nano Letters》报道的研究   人员开发了一种木质蒸汽发生器,该细菌在细菌生产的纳米材料的帮助下,可以利用太阳能来净化水中国玻璃网meesm.com

借助木材,细菌和阳光净化水,可持续的木基分层太阳能蒸汽发生器:仿生设计,具有降低的水汽化焓 中国玻璃网,meesm.com

太阳能蒸汽发生器是一种利用太阳的大量能量通过蒸发将纯净水与污染物分离的装置。


已经开发了具有不同效率的这些设备的许多不同版本。


为了设计更好的太阳能蒸汽发生器,研究人员必须找到改善光吸收,热量管理,水传输和蒸发的方法。


中国科学技术大学的俞树宏及其同事希望将所有四个改进组合在一个设备中。


他们选择木材作为发电机的基础,因为木材具有可持续性和多孔结构,可以快速运输水。


研究人员在产生长纤维素纳米纤维的细菌的帮助下制造了该设备,该纤维素将设备的各层粘合在一起。


研究小组将细菌添加到一块木头的表面,并使其发酵。然后,他们在表面上喷洒了玻璃气泡气溶胶(微小的空心球,可提供出色的隔热性)。


玻璃泡嵌入细菌产生的纤维素纳米纤维中,形成水凝胶。


最后,研究人员添加了碳纳米管,该碳纳米管与纤维素纳米纤维缠结在一起,形成了吸光,可蒸发水的顶层。该设备的工作原理是将水向上穿过木材传输到受太阳加热的光吸收层。


水蒸发,蒸汽被收集并冷凝以产生纯净水。玻璃气泡的绝缘层可防止热量通过器件向下传递和散失,并且纳米级结构降低了水汽化所需的能量。


结果,新设备比大多数现有的太阳能蒸汽发生器具有更高的蒸发速率和效率。



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