編號：FTJS10246
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
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(diǎn),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(shí),其蒸發(fā)速率和蒸發(fā)效率分別從0.78 kg/(m2·h)和39.4%提高至1.47 kg/(m2·h)和74.4%;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(shí),其蒸發(fā)速率由1.47 kg/(m2·h)提高至6.45 kg/(m2·h),蒸發(fā)效率由70.6%提高至82.4%;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)3.31 kg/(m2·h)和82.1%,與初始值相比僅降低4.1%和3.5%,具有較好的穩(wěn)定性能。
