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李安研究團(tuán)隊(duì)在光熱轉(zhuǎn)化用于海水淡化領(lǐng)域取得重大突破

可再生能源的發(fā)展對(duì)于解決人類社會(huì)面臨的嚴(yán)峻危機(jī)具有重要意義，包括化石燃料的匱乏、全球變暖和飲用水短缺等。與水能、風(fēng)能、潮汐能等自然能源資源相比，太陽(yáng)能被認(rèn)為是一種新型的安全且取之不盡的綠色能源，已被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用領(lǐng)域，并逐漸在全球能源消費(fèi)總體建設(shè)中占據(jù)越來(lái)越多的份額。作為一種高效的太陽(yáng)能利用方式，通過(guò)光熱材料太陽(yáng)能蒸發(fā)可以直接將低階的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高階的熱能和蒸汽能，已經(jīng)成為前途光明的前沿應(yīng)用技術(shù)，如海水淡化、廢水處理，液相分離和滅菌等。

近日，蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院李安研究團(tuán)隊(duì)，在能源材料領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《先進(jìn)能源材料》(Advanced Energy Materials，最新影響因子21.875)上在線發(fā)表了題為“Superwetting Monolithic Hollow-Carbon-Nanotubes Aerogels with Hierarchically Nanoporous Structure for Efficient Solar Steam Generation”的全新研究成果。

圖1光熱材料太陽(yáng)能蒸發(fā)將低階的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為高階的熱能和蒸汽能性能測(cè)試

該項(xiàng)工作報(bào)導(dǎo)了以共軛微孔聚合物納米管為前驅(qū)體而制備的一種塊體氣凝膠材料。該材料具有良好的孔隙度、高的物理化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能、超低的密度以及對(duì)太陽(yáng)光具有近乎99%的吸收等特點(diǎn)，而且，通過(guò)簡(jiǎn)單的表面處理可以使該氣凝膠材料具有超親水的表面浸潤(rùn)性?；谝陨系倪@些性能，這種塊體氣凝膠材料作為光熱材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其在一個(gè)太陽(yáng)的光熱轉(zhuǎn)化效率達(dá)到86.8%。研究成果為新型碳?xì)饽z材料的制備以及在海水淡化、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化等方面的高效應(yīng)用提供了一種新思路。同時(shí)，由于共軛微孔聚合物在化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)上的可調(diào)控性，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)、制備基于共軛微孔聚合物的高效太陽(yáng)能光熱材料提供了廣闊的前景。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/aenm.201802158