本期分享发表在Separation and Purification Technology杂志上题目为“Enhanced photothermal interface evaporation via coupling of Ag-GO aerogel with thermal insulation substrate”的研究文章。
文章简介
水资源短缺是全球面临的主要挑战之一。太阳能驱动的界面蒸发 (SDIE) 是一种方便、高效且环保的淡水生产方法，近年来得到了广泛的研究。为了提高界面水蒸发效率，本研究合成了 Ag-GO 气凝胶，并将其与隔热基材三聚氰胺泡沫结合在一起，通过物理方式将气凝胶研磨成粉末并将其与基材结合。这种将气凝胶粉末与隔热基材结合在一起的复合蒸发器表现出优异的蒸发性能，在辐照强度为 1 kW m-2 下，蒸发速率为 2.75 kg m-2 h-1，蒸发效率为 93.82%，与单一气凝胶的蒸发速率相比提高了 30.4%。此外，该复合蒸发器在各种盐溶液中均保持了良好的蒸发性能，并表现出优异的自脱盐能力，在20次蒸发循环中蒸发速率稳定。额外的室外蒸发实验也表明，该复合蒸发器在室外条件下表现良好，具有潜在的实际应用价值。
主要图表
图1是AG和AG@M的制备过程示意图。
图2是(a, b, c) GA的SEM图像；(d) GO中的Ag+分布；(e, f, g) AG-3的SEM图像；(h) AG-3的TEM图像；(i, j, k, l) AG-3的元素分布。
图3是(a) AG-3的FT-IR；(b) GA、AG-3的XRD；(c) GA、AG-3的拉曼；(d) AG-3的测量光谱；(e) AG-3的C1s光谱；(f) AG-3的Ag3d光谱；(g) AG-3的N1s光谱；(h) GA、AG-3的吸收光谱；(i、j) AG-3和三聚氰胺的润湿性测试。
图4是（a）太阳能界面蒸发实验平台；（b）隔热保温措施；（c）不同Ag+含量的Ag-GO气凝胶水质损失。
图5是(a)不同厚度AG@M的正面和顶视图；(b)不同厚度AG@M和未负载三聚氰胺泡沫60分钟后的温度；(c)不同厚度AG@M和未负载三聚氰胺泡沫的时间-温度图；(d)不同厚度AG@M的水质量损失；(e)不同厚度AG@M的蒸发速率和蒸发效率比较。
图6是（a）不同光照条件下AG@M-2水质损失；（b）不同辐照强度下AG@M-2蒸发速率及蒸发效率变化；（c）不同NaCl浓度下AG@M-2蒸发速率；（d）AG@M-2自脱盐能力测试。
图7是（a）AG@M-2在水中的循环测试以及第一次和最后一次循环时水的质量损失；（b）AG@M-2在NaCl中循环测试以及第一次和最后一次循环时水的质量损失。
图8是（a 和 b）室外实验装置；（c）7：00 至 17：00 的室外蒸发率；（d）蒸发前后的水质测试。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.131080
引用：Liu, Xin, et al. “Enhanced photothermal interface evaporation via coupling of AG-GO aerogel with thermal insulation substrate.” Separation and Purification Technology (2024): 131080.
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