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我院短纤维功能材料研究室在光热界面蒸发领域取得研究进展——Journal of Energy Chemistry:集高效蒸发和发电于一体的生物质三维太阳能界面蒸发器

作者:戴磊 发布时间:2025-08-29 21:32

随着全球人口增长和工业化进程加速,淡水资源需求持续攀升。与此同时,日益增长的电力需求与传统能源枯竭使发电技术成为全球性挑战。在此背景下,开发无需外部加热、不占用土地资源的低成本蒸发器,对高效生产淡水意义重大。在众多候选材料中,储量丰富、成本低廉的生物质材料展现出独特优势。然而,当前研究过度依赖生物质固有结构特性,常需添加耐热聚合物以保证隔热浮力,且普遍忽视蒸汽生成过程中的低品位能量,需探索新型蒸发模型及低阶能量利用途径。因此,开发一种低成本、兼具高效蒸发与发电功能的生物质基界面蒸发器至关重要。

针对传统太阳能蒸发器存在的积盐、热耗散及材料可扩展性局限,网赌app-在线赌博app 短纤维功能材料研究室龙柱教授团队开发了一种生物质基三维气凝胶双功能蒸发器,可同步实现超高淡水产量与持续发电该蒸发器展现出卓越的双重性能:在标准一个太阳光照强度下,蒸发速率达 3.87 kg m-2 h-1,开路电压稳定且峰值达 222.6 mV。分子动力学模拟验证表明,经-COOH/-C-OH 基团修饰的微通道对钠离子具有选择性传输作用,由此产生的离子梯度驱动了流动电势。相关成果以Biomass-based 3D solar interface evaporators integrating efficient evaporation and power generation为题发表在Journal of Energy Chemistry(中科院一区TOP期刊,影响因子IF=14.9)期刊上。该论文第一作者为22级博士研究生张琛

 

文章链接://doi.org/10.1016/j.jechem.2025.07.041