柔性多孔硅橡胶负载纳米CuS的太阳能蒸发性能研究

作者：苏丽芬^*; 常展鹏; 宁玉盈; 汪路; 方雅涵; 方炳虎; 柯玉超; 杨斌; 夏茹; 钱家盛; 苗蕾

来源：材料导报, 2021, 35(18): 18024-18029.

• 纳米硫化铜
• 太阳能蒸发
• 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
• 光热转换
• 水净化

界面太阳能蒸发是一种高效、低成本的水净化技术,光热转换材料、微观结构热管理是实现高效太阳能驱动蒸汽产生的关键。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种环保且结构可灵活设计的柔性硅橡胶,通过填料可有效改善硅橡胶的热导率系数。纳米硫化铜(CuS)在近红外光几乎100%吸收,是一种新型的光热转换材料。本工作以方糖为模板、纳米二氧化硅(SiO2)和铝粉(Al)为填料制备了多孔的SiO2-PDMS/PDMS-Al双层硅橡胶,分别构建隔热、导热层,通过聚乙烯醇(PVA)将纳米CuS附着于PDMS-Al层作为光热转换材料。这种硅橡胶复合材料不仅提高了光热转换材料的亲水性,太阳光吸收率达到97.3%,在1 kW/m2光照下能获得77.03%的蒸发效率,而且具有良好的循环稳定性。PDMS复合光热材料从微观结构上减少了界面太阳能蒸发过程中的热损失,对推广该技术应用于海水淡化、污水处理等具有重要的意义。

• 单位
  化学化工学院; 安徽中鼎密封件股份有限公司; 安徽大学; 桂林电子科技大学