多层结构聚丙烯酰胺水凝胶太阳能蒸发器的制备及其性能

作者：黎涛; 孟威明; 王丁丁; 卫春祥; 鲁红典^*

来源：材料导报, 2023, 1-9.

• 水凝胶
• 聚丙烯酰胺
• 多层结构太阳能蒸发器
• 水处理

优化设计太阳能蒸发器的结构并提高光热转换效率是改善其蒸发性能的有效途径。本文基于原位自由基聚合反应，设计了一种多层结构的聚丙烯酰胺(PAM)复合水凝胶太阳能蒸发器并研究了其性能。该水凝胶由底部的PAM/纳米纤维素(PAM/CNF)水运输层，中部的PAM/碳纳米管/氮化钛(PAM/CNTs/TiN)光热转换层以及顶部的由“孤岛”状PAM/空心MXene微球(PAM/HSMX)构成的粗糙表面层组成。这种设计构建的PAM/CNF-PAM/CNTs/TiN-PAM/HSMX多层结构水凝胶太阳能蒸发器(ML-SVG)不仅能够提高光热转换效率，减少热量的损耗，而且促进了水分的运输，从而赋予ML-SVG优良的蒸发性能。ML-SVG在2 kW·m-2太阳光照射下的蒸发速率达到2.2 kg·m-2·h-1，同时具有优良的循环使用性能，高效的污水净化和盐水淡化性能。

• 单位
  材料与化工学院; 合肥学院