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来自中国的研究人员创造了石墨烯气凝胶,将太阳光转化为热量,在室温下产生水蒸气
中国湖北大学的研究人员设计了一种石墨烯气凝胶薄膜,能够在室温下仅使用太阳光产生水蒸气。研究小组解释说,气凝胶漂浮在表面,只能加热水柱的一小部分,而“大部分水的温度远低于沸点”。
这种捕捉阳光的石墨烯薄膜可以在燃料或电力供应有限的地方将海水或废水转化为饮用水。将海水淡化以使其可饮用通常意味着将其煮沸,然后收集并冷凝蒸汽。然而,将水加热到其沸点需要相当多的能量,这并不总是容易得到的。有太阳能蒸馏器只使用阳光淡化水,但它们很慢并且不足以提供足够的饮用水以满足人们的日常需求。
该团队表明,在模拟太阳光下,气凝胶可将100毫升水加热至45°C,比不含气凝胶的水高约13°C。材料的多孔结构将产生的蒸汽从表面泵出,使水的蒸发速度比没有气凝胶时快13倍。
虽然其他蒸汽生成材料是基于昂贵的原材料,如金,但这种气凝胶的基础是粉状石墨 - 这是一种廉价且广泛可用的资源。使用石墨烯气凝胶生成太阳能蒸汽可能比使用来自光伏电池的电更有效。研究人员解释说,商业光伏电池的效率为10-20%,因此利用光伏电池产生蒸汽的效率不会超过20%。这种浮动石墨烯的效率为54%,在聚焦太阳光下达到83%。
然而,该团队指出,对于在海水淡化装置中使用的材料,它需要具有改善的韧性 - 当前拾取时容易破碎。“我没有看到将现有技术引入现实应用的根本困难,尽管应该进行更多的可行性研究,”该团队的一名成员补充说。
华盛顿大学的科学家开发出一种利用氧化石墨板来利用太阳光获取饮用水的技术 ; 该技术涉及将脏水加热至沸腾 - 产生可以收集并安全消耗的纯净蒸汽。
(文章源于graphene-info网,由石墨烯材料网 www.91shimoxi.com 翻译编辑整理)
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