编号：CYYJ04098
篇名： 全光谱碳基陶瓷纤维及其在海水淡化中的应用
作者： 邱肖盼 席玉林 朱景帅
关键词： 界面蒸发 光热转换 Ti4O7 海水淡化 水伏发电
机构：中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室 中煤科工生态环境科技有限公司 深圳大学材料学院
摘要： [引言]提出利用绿色可再生太阳能产生热能用于海水淡化的环境友善技术，并介绍一种具有全光谱吸收能力的新型纤维膜蒸发器的设计，以应对环境污染和淡水短缺等全球性挑战。[方法]首先采用静电纺丝法制备纳米 C@TiO2纤维膜。然后这些膜在800 ° C 原位碳热还原2小时，产生具有深色的碳基陶瓷 C@Ti4O7光热转换材料。【结果】结果表明，由于 C 元素和 Ti3 + 的掺杂以及氧空位缺陷的存在，C@Ti4O7纤维膜的禁带宽度明显低于 W-TiO2，在200 ~ 2500nm 的波长范围内具有优异的太阳光吸收性能。在1kW/m2的光照强度下，漂浮在空气-海水界面的 C@Ti4O7纤维膜的表面温度可以迅速升高到74.55 °C。海水蒸发速率达到1.55 kg/(m2 · h) ，光热转化效率高达90.68% 。蒸发器的光照强度为5kW/m2，可产生高达460mV 的电信号。此外，在模拟海水中，在 NaCl 质量分数为10% 的情况下，蒸发器被证明可连续工作30天，表面没有盐沉积。【结论】采用碳基陶瓷 C@Ti4O7作为太阳能界面蒸发器的光热转换材料，不仅具有较高的光热转换效率，而且具有广阔的应用前景，在海水淡化领域具有广阔的应用前景。