Mae nanocomposite newydd yn gwella anweddiad solar ar gyfer puro dŵr

Mae prinder dŵr yfed byd -eang yn broblem ddifrifol i fodau dynol. Mae puro dŵr yn defnyddio llawer iawn o ynni ffosil ac yn cynhyrchu llygredd eilaidd.
2022 1 20

Ystyriwyd bod anweddiad rhyngwynebol solar-thermol fel y strategaeth fwyaf addawol ar gyfer mynd i'r afael â'r broblem hon. Fodd bynnag, mae datblygu deunydd wedi'i optimeiddio sy'n cynnwys trosi anwedd solar effeithlon a goddefgarwch amgylcheddol da yn dal i fod yn heriol.

Mae ymchwilwyr o Sefydliad Peirianneg Proses (IPE) Academi Gwyddorau Tsieineaidd wedi datblygu nanocomposite TA2O5/C amorffaidd uwch-sefydlog gyda strwythur aml-gynghorion gwag (HOMS) ar gyfer anweddu solar, a all wella effeithlonrwydd puro dŵr.

Cyhoeddwyd yr astudiaeth mewn deunyddiau uwch ar Hydref 29.

"Mae'r union reolaeth atomig a chyfansoddiad ym mloc adeiladu Homs yn gwireddu strwythur bandgap anuniongyrchol gyda thaleithiau egni toreithiog o amgylch lefel Fermi, sy'n gwella ymlacio nonradiative i hwyluso trosi ffotothermol," meddai'r Athro Wang Dan, awdur cyfatebol yr astudiaeth, "Gall y strwythur aml -gynghorion gwag unigryw wella amsugno golau yn effeithlon fel rhywun du."

Mae HOMs yn lleihau'r egni sy'n ofynnol ar gyfer anweddu dŵr. Mae canlyniadau efelychu yn dangos bod HOMS yn sefydlu graddiant maes thermol, gan ddarparu'r grym gyrru ar gyfer anweddiad anwedd.

"Mae HOMS hefyd o fudd i gludiant dŵr," meddai Wang, "mae'r ceudodau cyfyng mewn HOMs yn hyrwyddo trylediad dŵr hylif oherwydd yr effaith bwmpio capilari, ac mae'r nanoporau mewn HOMs yn cymell moleciwlau dŵr i anweddu ar ffurf clystyrau, gan alluogi anweddu gyda llai o enthalpi gan alluogi gan alluogi anweddu . "

Gyda ffotabsorption hynod effeithlon a throsi ffotothermol, cyflawnwyd cyflymder anweddu cyflym iawn o 4.02 kg M-2H-1. Prin fod y cyflymder anweddu wedi newid ar ôl 30 diwrnod, a heb unrhyw gronni halen, gan nodi sefydlogrwydd tymor hir.

Yn nodedig, gellid lleihau crynodiad ffug-firws SC2-P gan chwe gorchymyn maint ar ôl anweddu.

Mae'r cyfansawdd amorffaidd TA2O5/C hwn yn cael ei ffugio'n rhwydd, ei gario, ei storio a'i ailgylchu. Gellir ei gymhwyso i buro dŵr y môr, neu i ddŵr sy'n cynnwys metel trwm neu facteria, gan gael dŵr yfadwy sy'n cwrdd â safon Sefydliad Iechyd y Byd.

Mae'r gwyddonwyr o IPE yn paratoi prototeip o ddihalwyno dŵr y môr ar gyfer y preswylwyr ar ynysoedd ynysig.