CNTs-HEC/PVDF多孔复合膜增强太阳能界面水蒸发

作者：许晓坚; 李博^*; 詹硕

来源：复合材料学报, 2023, 40(05): 2749-2758.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20220824.001

• 碳纳米管
• 纤维素
• 水蒸发
• 光热转换
• 醛基交联

太阳能界面水蒸发技术在解决目前人类所面临的能源和淡水资源短缺方面具有广阔的应用前景。水输运是太阳能水蒸发过程中十分重要的一环。理想状态下的水输运是输送适量的水来维持太阳能蒸发层高效、稳定的水蒸发。而蒸发层所拥有的多孔结构所产生的毛细管作用力决定了其水输运的能力。因此，蒸发层内部的孔隙结构非常重要。本文以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体，借助碳纳米管(CNTs)的优异光吸收能力，通过羟乙基纤维素(HEC)掺杂并与戊二醛进行交联制备了可用于太阳能界面水蒸发的CNTs-HEC/PVDF多孔复合膜。CNTs-HEC/PVDF复合膜的多孔结构形成的微通道提高了水输运和蒸汽逸出能力，从而增强了太阳能界面水蒸发性能。在1 kW·m-2的太阳光照射下，其水蒸发速率达到1.81 kg·m-2·h-1，相应的光热转化效率为95%。相关实验结果还展现出该复合膜具有优异的循环使用性能、化学稳定性和高效的污水净化能力。

• 单位
  浙江工业大学