海水淡化作為淡水資源的替代與增量技術,愈來愈受到世界上許多國家的重視。界面光蒸汽轉化是近年來發展起來的新型光熱轉化技術,其借助微納結構材料設計及光學、熱學有效調控,充分吸收太陽能并將能量轉化局域到氣-液界面,從而使得光-蒸汽能量轉化效率得到有效提高。目前,對界面光蒸汽轉化技術的研究大都聚焦在如何提高其海水淡化產率?,F有界面光蒸發材料運用于實際海水環境時,往往由于鹽析出導致堵塞孔洞,嚴重影響其持續的蒸發效率。已有的研究通常會以犧牲其高效海水淡化產率為代價以實現器件在實際海水環境應用中抗結鹽的穩定性和持久性。此外,現有的界面光蒸發材料還普遍存在著材料機械性能差、原材料不易獲得、制備成本高以及材料對環境不友好等問題。鑒于此,我校土木工程學院付明來教授課題組提出,用親水性聚丙烯酰胺為骨架、低帶隙的商業MoS2為太陽能吸收材料,通過發泡交聯聚合的方法,成功制備了一種具有優異機械穩定性和耐鹽性的海綿狀硫化鉬基多孔水凝膠(SMoS2-PH),在一個太陽光下,其獲得了3.297 kg m-2h-1的高蒸發率以及93.4%的優異光熱轉換效率。本研究開發的凝膠材料其光熱性能是MoS2基光熱材料在界面光蒸汽轉換效率的突破。
該研究工作得到國家自然科學基金和華僑大學科研專項基金的大力支持,華僑大學為第一作者單位,碩士研究生劉攀為第一作者,付明來教授和苑寶玲教授為本文共同通訊作者。
SMoS2-PH的制備流程
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