Ang kakulang sa presko nga tubig usa ka labi ka seryoso nga hagit sa sosyal nga kalamboan. Gikataho nga 29% sa populasyon sa kalibutan ang kulang sa luwas nga tubig nga mainom, ug ang panginahanglan alang sa limpyo nga tubig nagpadayon sa pagdugang tungod sa pagtubo sa populasyon ug mga isyu sa kalikopan. Ang limpyo nga tubig nga adunay kalabotan sa sanitasyon labi ka hinungdanon sa konteksto sa karon nga pag-ulbo sa sakit nga coronavirus (Neocoronavirus pneumonia). Ang solar-powered water evaporation gikonsiderar nga usa sa pinaka-promising nga teknolohiya sa pagprodyus og limpyo nga tubig gikan sa tubig-dagat ug wastewater gamit ang kahayag sa adlaw isip bugtong energy input. Ang teknolohiya nagsalig pag-ayo sa mga solar absorbers, nga naglihok isip mga evaporator aron mabag-o ang enerhiya sa solar ngadto sa kainit aron makahimo og alisngaw. Aron makab-ot ang taas nga mga rate sa pag-alisngaw sa tubig ug mga kahusayan sa pagbag-o sa init sa adlaw, ang sulundon nga materyal kinahanglan adunay usa ka halapad nga sakup sa pagsuyop aron epektibo nga magamit ang usa ka dako nga bahin sa solar spectrum, ubos nga thermal conductivity aron mapugngan ang pagkawala sa kainit, ug three-dimensional (3D) nga porous nga mga agianan alang sa episyente nga transportasyon sa tubig. Sa pagkakaron, ang mga siyentista nakahimo na ug lain-laing mga photothermal nga materyales base sa carbon (eg, graphene o carbon nanotubes), polymers, metals ug metal oxides ug ilang hybrids, etc.
Ang mga siyentista naningkamot pag-ayo sa pagsuhid ug paghimo og daghang mga kauswagan sa bag-ohay nga mga tuig, mao nga magkat-on kita gikan sa daghang mga publikasyon sa topiko bahin sa pag-uswag sa panukiduki sa henerasyon sa limpyo nga tubig sa photothermal sa bag-ohay nga mga tuig.
- Komunikasyon sa Kinaiyahan: Ang mga dahon sa tanum nagdasig sa solar-powered, high-efficiency nga water purifier
Ang mga dahon sa natural nga vascular nga tanum nagsalig sa mga kalainan sa osmotic pressure, transpiration ug excretion aron makagama og toneladang limpyo nga tubig, nga gipadagan sa kahayag sa adlaw. Nadasig niini, ang mga tigdukiduki sa grupo ni Chun Li sa Qinghua University nagreport sa usa ka limpyo nga gipatuyok sa adlaw alang sa episyente nga paglimpyo sa tubig ug paghimo. Kini nga gimaneho sa adlaw nga purifier adunay usa ka negatibo nga pagtubag sa temperatura nga poly (N-isopropylacrylamide) hydrogel (PN) nga nakaangkla sa usa ka superhydrophilic. foam nga melamine backbone ug adunay sapaw sa usa ka PNIPAm-modified graphene (PG) filter lamad sa gawas. Ang mga simulation sa molekular nga dinamika ug mga resulta sa eksperimento nagpakita nga ang superhydrophilic nga kinaiya sa medyo estrikto nga melamine backbone dako nga gipadali ang paghubag/de-swelling rate sa PNPG-F purifier. Ubos sa samang kahayag sa adlaw nga intensity irradiation, kining rationally engineered structure naghatag ug 4.2 kg/m2/h collection ug> 99% ion removal para sa usa ka PNPG-F gikan sa brine feed pinaagi sa synergistic effect sa evaporation ug drip addition. Ang tagsulat naghanduraw sa daghang mga potensyal nga aplikasyon alang niining labi ka episyente nga sistema nga gipadagan sa adlaw sa lainlaing mga aplikasyon sa pagtambal sa tubig. Ang pagtuon gimantala isip usa ka papel nga nag-ulohang "Ang mga dahon sa tanom inspirado sa kahayag sa adlaw-driven purifier alang sa high-efficiency limpyo nga tubig produksyon" sa Nature subjournal Nature komunikasyon.
- Mga Pag-uswag sa Siyensiya: Highly hydratable polymer networks sa light-absorbing hydrogels para sa solar water purification
Ang pag-alisngaw sa tubig sa solar alang sa paglimpyo sa tubig usa ka maayong teknolohiya alang sa produksiyon sa tab-ang nga tubig. Bisan pa, ang paghimo sa alisngaw sa solar kusog sa enerhiya, nga nagresulta sa ubos nga produksiyon sa tubig ubos sa natural nga kahayag sa adlaw. Busa, adunay dako nga panginahanglan sa pagpalambo sa bag-ong mga materyales nga makapakunhod sa panginahanglan sa enerhiya alang sa pag-alisngaw sa tubig ug pagpadali sa solar water purification. Ang grupo ni Propesor Guihua Yu sa Austin, Texas, USA, nagreport sa usa ka highly hydrated light-absorbing hydrogel (h-LAH) nga gilangkuban sa polyvinyl alcohol ug chitosan isip hydration backbone ug polypyrrole isip light absorber, nga makagamit ug gamay nga enerhiya (<50% sa volume sa tubig) sa pag-alisngaw sa tubig. Gipakita nga ang pagdugang sa kapasidad sa hydration sa h-LAH makausab sa kahimtang sa tubig ug partially activate ang tubig, sa ingon mapadali ang pag-alisngaw sa tubig. Gipataas sa h-LAH ang produksiyon sa solar vapor sa record rate nga ~3.6 kg/m2/h sa 1 ka adlaw. Ang h-LAH-based nga solar water evaporation nagpakita usab ug long-term durability ug antifouling properties batok sa complex ionic contaminants. Ang panukiduki gipatik sa usa ka papel nga nag-ulohang "Ang mga dahon sa tanum nagdasig sa kahayag sa adlaw nga gimaneho sa purifier alang sa high-efficiency nga limpyo nga produksiyon sa tubig" sa Science subjournal Science Advances.
- Angew: COF nga mga materyales nga adunay superhydrophilicity ug lapad nga wavelength nga pagsuyop sa kahayag alang sa photothermal water evaporation
Ang kinaiyanhon nga hydrophobicity ug limitado nga pagsuyup sa kahayag sa mga porous nga organikong polimer, labi na sa duol nga infrared (NIR) nga rehiyon, mao ang duha nga mga bottleneck nga nakababag sa ilang aplikasyon sa solar steam generation (SSG). Ang mga tigdukiduki sa grupo ni Xiaoli Yan sa Jilin University nakamugna og covalent organic framework (COF) base sa 1,4,5,8 tetrakis(phenylamino)anthracene-9,10-dione (TPAD) (TPAD-COF), nga gihulagway sa superhydrophilicity ug lapad nga pagsuyup sa kahayag nga naglangkob sa SSG gikan sa tibuok UV/visible nga rehiyon sa NIR. Ang TPAD-COF, isip usa ka episyente nga photothermal conversion nga materyal nga walay bisan unsang mga additives, nagpakita sa maayo kaayo nga pag-alisngaw sa tubig nga 1.42 kg/m2/h ug nakab-ot ang taas nga energy conversion efficiency nga 94% ubos sa usa ka solar intensity irradiation. Ang usa ka dugang nga extension sa TPAD-based COF light absorption range nakab-ot pinaagi sa post-synthetic modification sa chelated BF2 molecules. Ang sistematikong kontrol nga mga eksperimento ug pagtuki nagpamatuod nga ang hydrophilicity sa photothermal conversion nga materyal adunay mas dominanteng papel sa kasamtangang TPAD-based COFs nga gigamit alang sa photothermal water evaporation. Ang buhat sa panukiduki, nga giulohan og "Superhydrophilic2D Covalent Organic Frameworks as Broadband Absorbers for Efficient Solar Steam Generation," gimantala sa top-tier international journal Angewise. Ang trabaho gimantala sa top internasyonal nga journal Angew. Chem. Int. Ed.
- JACS: Hydrophilic-hydrophobic dual-region COF/graphene hydrogel alang sa photothermal water evaporation
Ang pag-alisngaw sa tubig sa solar usa ka malungtarong teknolohiya sa pagtambal sa tubig nga makatabang sa paghupay sa kakulang sa tubig sa kalibutan. Bisan pa, kini nga teknolohiya nag-atubang sa daghang mga hagit tungod sa taas nga konsumo sa enerhiya ug mubu nga rate sa pag-alisngaw sa tubig. Ang grupo ni Prof. Arne Thomas sa Technical University of Berlin, Germany, nagtaho sa usa ka covalent organic framework (COF)/graphene dual-region hydrogel nga adunay duha ka hydrophilic ug hydrophobic nga mga rehiyon sa usa ka materyal pinaagi sa usa ka simple nga in situ growth strategy. Ang hydrophilic COF naglangkob sa bahin sa hydrophobic graphene nga rehiyon. Pinaagi sa tukma nga pagkontrol sa duha nga basa nga mga rehiyon, ang hybrid nga hydrogel nagpakita sa epektibo nga pag-ani sa kahayag, tunable nga pagkabasa, na-optimize nga sulod sa tubig, ug pagkunhod sa gikinahanglan nga enerhiya alang sa pag-alisngaw sa tubig. Ingon usa ka solar absorber, ang dual-rehiyon nga hydrogel nakab-ot ang usa ka alisngaw nga henerasyon nga rate nga hangtod sa 3.69 kg / m2 / h alang sa 1 solar irradiation (1kw / m2), nga ikatandi sa ubang mga advanced nga materyales. Dugang pa, kini nga hydrogel evaporator mahimong magamit aron makahimo og tubig nga mainom gikan sa tubig sa dagat ug hugaw, nga nagpakita sa potensyal sa pagtambal sa tubig. Ang panukiduki nga trabaho gipatik sa journal JACS isip "Usa ka Covalent Organic Framework / Graphene Dual-Region Hydrogel alang sa Enhanced Solar-Driven Water Generation", JACS, usa ka top international journal.
- Mga Pag-uswag sa Siyensiya: Water lily blade structure-inspired high-efficiency photothermal water evaporator
Sa bag-ohay nga mga tuig, interfacial solar alisngaw nga kaliwatan nagpakita dako nga potensyal sa pagkab-ot sa taas nga enerhiya pagkakabig efficiency alang sa desalination ug wastewater pagtambal. Bisan pa, ang taas nga rate sa evaporation dili mapadayon tungod sa daw dili malikayan nga pagtipon sa fouling o asin sa solar absorber. Ang pagkadaot gipaspasan samtang ang konsentrasyon sa solute nagdugang. Aron matubag kini nga problema, ang grupo ni Prof. Jia Zhu sa Nanjing University, nga giinspirar sa istruktura sa mga dahon sa water lily, nagdisenyo sa usa ka multi-stage nga istruktura (Water-lily-inspired Hierarchical Structure (WHS) photothermal-vapor conversion device, nga makakab-ot sa 80% nga photothermal conversion efficiency sa diha nga pagtratar sa 10 wt% sa 30% nga tubig nga asin. Ang pagkaayo sa pagkakabig sa photothermal dili mokunhod pag-ayo sa panahon sa pagtambal sa labi ka konsentrado nga brine ug wastewater hangtod makompleto ang pag-alisngaw (ie, "zero discharge"), ug ang nawong nagpabilin nga limpyo.
- Nano energy: Molybdenum disulfide para sa photothermal water evaporation
Ang mga tigdukiduki sa grupo ni Lifeng Wan sa Deakin University's Institute for Frontier Materials nakamugna og serye sa transition metal disulfide ug nitrogen-rich nitride heterostructures para sa solar water evaporation pinaagi sa partial crystal transformation. Sa partikular, kini nga mga advanced nga 2D heterostructure nagpakita sa gipaayo nga pagsuyup sa spectral sa infrared range ug maayo kaayo nga kalig-on sa kemikal sa lainlaing mga solusyon, lakip ang tubig, mga asido ug mga base. Labaw ka importante, tungod sa gipalambo nga spectral pagsuyup intensity ug pagkunhod sa kainit pagkawala, ang MoS2-Mo5N6/foam nga melamine (MF) solar thermal device nagpakita sa taas nga evaporation rate (2.31 kg m-2h-1) ug conversion efficiency (106.6%), nga 1.4 ug 4.7 ka pilo nga mas taas kay sa MoS2/MF ug MF/water solar devices, matag usa. Kini nga trabaho naghatag usa ka serye sa mga advanced 2D-2D TMDs-nitrogen-rich nitride heterostructures nga adunay maayo kaayo nga pasundayag sa photothermal alang sa paghimo sa solar nga tubig. Kini nga trabaho gipatik sa Nano energy, usa ka top international journal, isip "Advanced 2D-2D heterostructures sa transition metal dichalcogenides ug nitrogen-rich nitride para sa solar water generation".
Ang teknolohiya sa solar photothermal water evaporation gilauman nga masulbad ang global nga kakulang sa limpyo nga tubig, ang kinahanglan nga sulbaron karon mao ang mubu nga gasto nga pag-andam sa mga materyal nga photothermal, high-efficiency nga operasyon, ingon man ang kalig-on ug kadali sa paggamit sa praktikal nga mga palibot nga aplikasyon, nagpaabut sa daghang mga resulta sa umaabot alang sa sayo nga kaayohan sa tanan nga katawhan!
Alang sa dugang nga kasayuran bahin sa Melamine Foam, palihug kontaka kami sa [protektado sa email] o tingog kanamo: + 86-28-8411-1861.
Ang ubang mga hulagway ug mga teksto gikopya gikan sa Internet, ug ang copyright iya sa orihinal nga tagsulat. Kung adunay bisan unsang paglapas, palihug kontaka kami aron mapapas.