忻州师范学院《ASS》：藜麦麸纤维素和氧化石墨烯制成的自发黑气凝胶，用于高性能的抗盐太阳能海水淡化
1成果简介
盐沉积是太阳能海水淡化技术的一个关键挑战，因为盐积累时系统的蒸发率急剧下降。本文，忻州师范学院Jie Yang等研究人员在《ADVANCED SUSTAINABLE SYSTEMS》期刊发表名为“Water-Light Induced Self-Blacking System Constituted by Quinoa Cellulose and Graphene Oxide for High Performance of Salt-Rejecting Solar Desalination”的论文，研究首次证明了自发黑气凝胶（SBA）具有优良的积盐自清洁性能，并用化学理论阐明了自清洁机理。在水和光的诱导下，SBA的颜色可以从浅棕色变为黑色，其光吸收能力在整个光谱范围（200-2500 nm）内从34.5%明显增加到77.0%。SBA由藜麦麸皮纤维素（QBC）和氧化石墨烯（GO）制成，在太阳下蒸发率为3.6 kg m−2h−1。重要的是，对于自然太阳辐射，平均蒸发率达到12.6和12kg m−2天−1在15天的室外实验期间，分别进行纯水和模拟海水实验，可满足5-6人的饮用水需求。这项工作提供了一种方便的策略来改善盐沉积问题，具有高蒸发率和低成本，适用于实际的海水淡化和水净化应用。
2图文导读
图1、a) SBA制备过程示意图。b) SBA的水接触角。c) GO、QBC的FTIR光谱。d) QBC 的XRD曲线
图2、a-c) 分别为SBA0、SBA5和 SBA10横截面的SEM图像。d) SBA10在轻结合水和仅受水刺激条件下的自黑性能。e) SBA10的面光表面照片。f) SBA10的横截面照片。
图3、a) SBA 10在水和光240 分钟之前和之后的FTIR光谱。b) GO的XRD曲线。c) SBA 10在水和光240 分钟之前和之后的XRD 曲线。d) SBA 10在水和光诱导前后的UV-vis-NIR 吸收曲线。
图4、在一个太阳下蒸发过程中基于 SBA 的碳膜表面温度的红外相机图像
图5、a) 太阳能驱动水蒸发测量系统自制装置示意图；b) 自制太阳能驱动供水系统照片；c) SBA10在第一期、第二期、第三期和第四期在一个太阳下的水质量随辐照时间的变化；d) 不同GO含量的SBAs在阳光照射下水质量随时间变化的依赖性；e) SBA 蒸发器的辐照时间相关蒸发率。
图6、a) 白天作为太阳能蒸发系统的室外实验装置照片；b) SBA 10蒸发器在自然阳光下纯水和模拟海水的收集水量。c)脱盐前后Na +、K +、Ca 2+和Mg 2+铁的浓度。
图7、a) SBA10蒸发器在实验室和室外的结晶盐积累和自清洁性能；b) SBA10蒸发器在白天和晚上分别形成盐和自清洁过程的示意图；c) 在15天的海水淡化过程中，SBA10蒸发器表面在自然阳光照射之前（8:00）和之后（18:00）的照片。
3小结
文献:
https://doi.org/10.1002/adsu.202100350
浙江大学《AFM》：静电纺丝法制备纯石墨烯纳米纤维
东华大学《AMI》:具有单向孔的轻质纤维素纳米纤丝/还原氧化石墨烯气凝胶，具有更好的压缩回弹性和EMI屏蔽性能
来源：文章来自Adv. Sustain. Syst网站，由材料分析与应用整理编辑。
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