編號：FTJS10227
篇名：碳氮化鈦/粘膠纖維束集合體太陽能界面水蒸發(fā)器的制備及其性能
作者：婁輝清 上媛媛 曹先仲 徐蓓蕾
關(guān)鍵詞： 粘膠纖維束 碳氮化鈦 太陽能界面水蒸發(fā)器 光熱轉(zhuǎn)換層 水蒸發(fā)性能
機(jī)構(gòu)： 鄭州大學(xué)物理學(xué)院 現(xiàn)代紡織技術(shù)創(chuàng)新中心（鑒湖實驗室） 神馬實業(yè)股份有限公司
摘要： 為提高太陽能光熱轉(zhuǎn)化效率,基于太陽能驅(qū)動的界面水蒸發(fā)原理,結(jié)合粘膠纖維的形貌和性能特點,通過在垂直排列的粘膠纖維束端面構(gòu)筑碳氮化鈦(MXene)作為光熱轉(zhuǎn)化層,制備MXene/粘膠纖維束集合體太陽能界面水蒸發(fā)器,并系統(tǒng)分析MXene涂層數(shù)、光照強(qiáng)度對太陽能界面水蒸發(fā)器蒸發(fā)性能及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:粘膠纖維表面的溝槽結(jié)構(gòu)及其集合體垂直排列形成的毛細(xì)孔為水傳輸提供了有利通道;纖維束集合體端面涂覆光熱轉(zhuǎn)換材料MXene和增加光照強(qiáng)度有利于提高器件的水蒸發(fā)性能,當(dāng)MXene涂層數(shù)由1層增加至5層時,其蒸發(fā)速率和蒸發(fā)效率分別從078 kg/(m2·h)和394%提高至147 kg/(m2·h)和744%;隨著光照強(qiáng)度的增大,太陽能界面水蒸發(fā)器的蒸發(fā)性能也隨之大幅提高,當(dāng)光照強(qiáng)度由1 kW/m2增加到5 kW/m2時,其蒸發(fā)速率由147 kg/(m2·h)提高至645 kg/(m2·h),蒸發(fā)效率由706%提高至824%;太陽能界面水蒸發(fā)器在2 kW/m2的光照強(qiáng)度下使用144 h后,其蒸發(fā)速率和蒸發(fā)效率仍分別高達(dá)331 kg/(m2·h)和821%,與初始值相比僅降低41%和35%,具有較好的穩(wěn)定性能。
