【一图读懂】综述:静电纺丝技术应用于太阳能界面蒸发器

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导读:

新兴的太阳能界面蒸发(SIE)技术是解决淡水资源问题的有效措施。由于优异的纳米结构,电纺纳米纤维材料通常表现出一些独特的性能,有利于构建具有良好性能的太阳能界面蒸发器。基于此, 天津工业大学康卫民教授和鞠敬鸽 发表综述,总结了静电纺丝应用于太阳能界面蒸发器的研究进展。相关研究成果以“A Review: Electrospinning Applied to Solar Interfacial Evaporator”为题目,发表于期刊《Solar RRL》上。

本文要点:

1、综述了静电纺丝技术在太阳能界面蒸发器中的结构、形貌和性能应用的基础研究和技术发展。

2、总结了静电纺丝技术在太阳能界面蒸发器中应用的最新进展。

3、提出了静电纺丝技术在太阳能界面蒸发器中应用目前面临的问题。

4、展望了电纺技术在太阳能蒸发器中的未来发展方向,以及其在清洁水资源生产中的潜在价值。

一张图读懂全文:

【一图读懂】综述:静电纺丝技术应用于太阳能界面蒸发器

静电纺丝技术如何应用于太阳能界面蒸发器中的?

在太阳能界面蒸发器中,电纺技术被应用于制备具有独特多孔结构、高比表面积、高结构可设计性和柔性的纳米纤维材料。具体来说,电纺被用于制备太阳能吸收体、水传输通道和太阳能界面蒸发器中的热绝缘结构。电纺纳米纤维膜含有大量不均匀分布的孔隙,这可以促进水从大量水传输到表面,并防止表面向大量水辐射热量,从而有效减少向下热传输损失,提高界面蒸发效率。

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图1 本综述讨论的各方面的示意图。

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图2 通过各种形式的太阳加热,太阳驱动蒸发的示意图。

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图3 制备膜材料的静电纺丝装置示意图。

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图4 a)利用Ag@PAN纳滤膜的界面太阳蒸汽生成过程示意图。b) GO/PVA电纺纤维膜的太阳界面光热脱盐机理。c) VS2@PDA-PLA/LA膜的界面蒸发改善。

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图5 a)利用LIG/PI膜进行界面蒸发的太阳能脱盐示意图。b)不同太阳光入射角下的三维折纸结构。c) PPy@NFS输水机理。d)细胞结构气凝胶对光的多重散射和吸收。e) 1)二维静电纺纳米纤维毡的光学照片和SEM图像,具有较高的光反射和散射能力;2)二维纳米纤维毡构建的三维全纤维气凝胶,具有增强的光吸收能力。

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图6 1)芦苇叶的微观结构和疏水性示意图;2)R-NFAs的光吸收、水输运、蒸汽生成和耐盐性示意图。

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图7 a)减轻盐沉积的示意图。b1)织物制备工艺。b2)光- fenton反应诱导降解有机染料(罗丹明B, RB;亚甲基蓝(MB)和挥发性有机化合物(苯酚)。b3)超亲水性ZSB涂层吸引水分子形成水化屏蔽,排斥各种杂质。

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图8 a1) CB/PAN-PVDF双层蒸发器的截面示意图和a2)全纤维太阳能蒸汽发生装置的内部结构示意图。b) MJMs与非磁性JMs的比较。

原文链接:https://doi.org/10.1002/solr.202300382