多孔Ni/CNT/Ni_(3)S_(2)复合薄膜体系的设计及其光热海水淡化性能

作     者：李琪 李晓云 魏娜 宫李科 李梦涵 崔洪芝 LI Qi;LI Xiao-yun;WEI Na;GONG Li-ke;LI Meng-han;CUI Hong-zhi

作者机构：山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 中国海洋大学材料科学与工程学院山东青岛266100 

基　　金：国家自然科学基金(U2106216,51772176,51971121,52002228) 山东省重大创新工程(2019JZZY010303,2019JZZY010360) 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第4期

页      码：354-362,398页

摘      要：目的针对目前水资源短缺的问题,设计Ni/CNT/Ni_(3)S_(2)复合薄膜,并测试其光热海水淡化性能。方法在多孔Ni网上,采用化学气相沉积(CVD)和水热合成相结合的方法制备Ni/CNT/Ni_(3)S_(2)复合薄膜,并构建太阳能蒸发器。利用SEM、TEM对样品的微观形貌进行表征,通过XRD、XPS分析样品的物相组成和表面元素,利用紫外可见近红外光谱分析蒸发器的光吸收能力,通过电感耦合等离子体光发射光谱仪检测海水淡化前后的离子浓度变化。结果在制备的蒸发器中,Ni/CNT/Ni_(3)S_(2)-12蒸发器表现出优异的性能,在整个太阳光谱能吸收90.1%的太阳光。在1个太阳的光照强度下,蒸发速率高达2.57 kg/(m^(2)·h),在不同质量分数的盐溶液中也有很好的蒸发效果。此外,淡化后的海水、污水中的离子浓度达到世界卫生组织对安全饮用水规定的标准。结论多孔Ni基底具有大孔结构,既能漂浮于水面上实现界面加热,又能提供水的运输通道与蒸汽逸出通道,有很好的耐腐蚀性和机械强度。CNT和Ni_(3)S_(2)具有优异的光热转换能力,并且隔热层限制了热量向水体的传递,提高了蒸发器的蒸发速率。制备的Ni/CNT/Ni_(3)S_(2)-12太阳能蒸发器在海水淡化方面有很大的应用潜力。

主 题 词：复合材料 薄膜 太阳能 界面蒸发 海水淡化 

学科分类：0830[工学-生物工程类] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.04.031

馆 藏 号：203121195...