Uus nanokomposiit parandab päikese aurustumist vee puhastamiseks

Globaalne joogiveepuudus on inimestele tõsine probleem. Vee puhastamine tarbib suures koguses fossiilset energiat ja tekitab sekundaarset reostust.
2022 1 20

Päikesetermilist pindade aurustumist on peetud selle probleemi lahendamiseks kõige lootustandvamaks strateegiaks. Optimeeritud materjali väljatöötamine, mis sisaldab nii tõhusat päikeseenergia aurude muundamist kui ka hea keskkonnatalerantsus, on endiselt endiselt keeruline.

Hiina Teaduste Akadeemia protsessitehnika instituudi (IPE) teadlased on välja töötanud ülistabiilse amorfse TA2O5/C nanokomposiidi, millel on päikese aurustumiseks õõnes mitmekeelsed struktuuri (HOMS), mis võib parandada veepuhastuse tõhusust.

Uuring avaldati täiustatud materjalides 29. oktoobril.

"Täpne aatom- ja kompositsioonijuhtimine Homsi ehitusplokis realiseerib Fermi taseme ümber kaudse ribalaua struktuuri, milles on rikkalikke energiaseisundeid, mis suurendab mitteradiatiivset lõõgastust, et hõlbustada fototermilist muundamist," ütles uuringu vastav autor prof Wang Dan "Ainulaadne õõnes mitmekesiline struktuur võib tõhusalt suurendada valguse neeldumist nagu mustkeha."

HOM -id vähendavad vee aurustamiseks vajalikku energiat. Simulatsiooni tulemused näitavad, et HOMS loob termilise välja gradiendi, pakkudes seega aurude aurustumiseks edasiviiva jõu.

"HOM -id on kasu ka veetranspordile," ütles Wang, "HOMS -i suletud õõnsused soodustavad kapillaaride pumpamise efekti tõttu vedelat vee difusiooni ja Homsi nanopoorid indutseerivad veemolekule aurustumiseks klastrite kujul, võimaldades seega aurustuda vähem entalpyga . "

Ülimalt tõhusa fotoabsorptsiooni ja fototermilise muundamisega on saavutatud ülikiire aurustumiskiirus 4,02 kg M-2H-1. Aurustumiskiirus muutus vaevalt 30 päeva pärast ja ilma soola kogunemiseta, mis näitab pikaajalist stabiilsust.

Nimelt saab pseudoviiruse SC2-P kontsentratsiooni vähendada kuue suurusjärguga pärast aurustumist.

See amorfne TA2O5/C komposiit on hõlpsasti valmistatud, kaasas, ladustatud ja ringlussevõtt. Seda saab rakendada merevee puhastamiseks või raskemetallide või bakterite sisaldava vee jaoks, saades joogivee, mis vastab Maailma Terviseorganisatsiooni standardile.

IPE teadlased valmistavad eraldatud saartel elanike jaoks ette merevee magestamise prototüüpi.