Aini omi tutu jẹ ipenija to ṣe pataki si idagbasoke awujọ. O royin pe 29% ti olugbe agbaye ko ni omi mimu to ni aabo, ati pe ibeere fun omi mimọ tun n pọ si nitori idagbasoke olugbe ati awọn ọran ayika. Omi mimọ ti o ni nkan ṣe pẹlu imototo ṣe pataki ni pataki ni aaye ti ibesile lọwọlọwọ ti arun coronavirus (Neocoronavirus pneumonia). Gbigbe omi ti o ni agbara oorun ni a gba si ọkan ninu awọn imọ-ẹrọ ti o ni ileri julọ fun iṣelọpọ omi mimọ lati inu omi okun ati omi idọti nipa lilo imọlẹ oorun bi titẹ agbara nikan. Imọ-ẹrọ naa gbarale pupọ lori awọn ohun mimu oorun, eyiti o ṣiṣẹ bi awọn evaporators lati yi agbara oorun pada sinu ooru lati gbe nya si. Lati ṣaṣeyọri awọn oṣuwọn gbigbe omi ti o ga ati awọn imudara iyipada ooru oorun, ohun elo ti o dara julọ yẹ ki o ni iwọn pupọ ti gbigba lati lo daradara ni ipin nla ti iwoye oorun, iba ina gbigbona kekere lati dinku isonu ooru, ati awọn ikanni laini onisẹpo mẹta (3D) fun gbigbe omi daradara. Titi di isisiyi, awọn onimo ijinlẹ sayensi ti ṣe agbekalẹ ọpọlọpọ awọn ohun elo photothermal ti o da lori erogba (fun apẹẹrẹ, graphene tabi carbon nanotubes), awọn polima, awọn irin ati awọn oxides irin ati awọn arabara wọn, ati bẹbẹ lọ.
Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti n ṣiṣẹ takuntakun lati ṣawari ati ṣe ọpọlọpọ awọn aṣeyọri ni awọn ọdun aipẹ, nitorinaa jẹ ki a kọ ẹkọ lati ọpọlọpọ awọn atẹjade agbegbe nipa ilọsiwaju iwadi ni iran omi mimọ photothermal ni awọn ọdun aipẹ.
- Ibaraẹnisọrọ Iseda: Awọn ewe ọgbin ṣe iwuri fun agbara oorun, ṣiṣe mimu omi ti o ga julọ
Àwọn ewéko ìṣàn ara àdánidá gbára lé ìyàtọ̀ nínú ìfúnpá osmotic, ìfàsẹ́yìn àti ìyọkúrò láti mú ọ̀pọ̀lọpọ̀ omi mímọ́ jáde, tí oòrùn ń lò. Nípasẹ̀ èyí, àwọn olùwádìí ní ẹgbẹ́ Chun Li ní Yunifásítì Qinghua ti ròyìn ìwẹ̀nùmọ́ tí oòrùn ń lò fún ìwẹ̀nùmọ́ omi àti ìṣelọ́pọ́ tó munadoko. Ìwẹ̀nùmọ́ tí oòrùn ń lò yìí ní hydrogel poly(N-isopropylacrylamide) (PN) tí ó ń dáhùn sí ìgbóná melamine tí ó ní agbára púpọ̀ tí a sì fi àwọ̀ àlẹ̀mọ́ graphene (PG) tí a fi PNIPAm-modified graphene (PG) bò ní òde. Àwọn àgbékalẹ̀ ìṣiṣẹ́ molikula àti àwọn àbájáde ìwádìí fihàn pé ìwà superhydrophilic ti egungun melamine tí ó le koko mú kí ìwọ̀n wíwú/dín-wíwú ti ìwẹ̀nùmọ́ PNPG-F yára sí i. Lábẹ́ ìtànṣán oòrùn kan náà, ètò tí a ṣe lọ́nà ọgbọ́n yìí pèsè ìkójọpọ̀ 4.2 kg/m2/h àti yíyọ ion kúrò > 99% fún PNPG-F kan ṣoṣo láti inú oúnjẹ brine nípasẹ̀ àwọn ipa synergistic ti ìtújáde àti ìfikún omi. Onkọwe naa ronu awọn ohun elo nla fun eto ti o munadoko pupọ yii ti o wa ninu oorun ni ọpọlọpọ awọn ohun elo itọju omi. Iwadi naa ni a tẹjade gẹgẹbi iwe kan ti a pe ni “Awọn ewe ọgbin ti o ni atilẹyin fun mimọ oorun ti o wa ninu oorun fun iṣelọpọ omi mimọ ti o munadoko pupọ” ninu iwe iroyin Nature subjournal Nature communications.
- Awọn Ilọsiwaju Imọ-jinlẹ: Awọn nẹtiwọọki polima hydratable giga ti awọn hydrogels gbigba ina fun isọ omi oorun
Imukuro omi oorun fun isọdọtun omi jẹ imọ-ẹrọ ti o ni ileri fun iṣelọpọ omi tutu. Bibẹẹkọ, iran oru ti oorun jẹ aladanla agbara, ti o yọrisi iṣelọpọ omi kekere labẹ if’oju-ọjọ adayeba. Nitorinaa, iwulo nla wa lati ṣe agbekalẹ awọn ohun elo tuntun ti o le dinku ibeere agbara fun gbigbe omi ati mu isọdi omi oorun. Ẹgbẹ Ọjọgbọn Guihua Yu ni Austin, Texas, AMẸRIKA, royin hydrogel kan ti o ni omi ti o ga pupọ (h-LAH) ti o jẹ ti ọti polyvinyl ati chitosan bi ẹhin hydration ati polypyrrole bi imudani ina, eyiti o le lo agbara diẹ (< 50% ti iwọn omi) lati yọ omi kuro. O ṣe afihan pe jijẹ agbara hydration ti h-LAH le yi ipo omi pada ki o mu omi kan ṣiṣẹ ni apakan, nitorinaa irọrun gbigbe omi. h-LAH pọ si iṣelọpọ oru oorun si iwọn igbasilẹ ti ~ 3.6 kg / m2 / h ni 1 oorun. Iyọ omi ti oorun ti o da lori h-LAH tun ṣe afihan agbara igba pipẹ ati awọn ohun-ini antifouling lodi si awọn contaminants ionic eka. Iwadi naa ni a tẹjade ninu iwe kan ti o ni ẹtọ ni “Awọn ewe ọgbin ti o ni atilẹyin mimọ-iwakọ ti oorun fun iṣelọpọ omi mimọ ti o ga” ni Awọn ilọsiwaju Imọ-jinlẹ Imọ-jinlẹ”.
- Angew: Awọn ohun elo COF pẹlu superhydrophilicity ati gbigba ina gigun gigun gbooro fun evaporation omi photothermal
Hydrophobicity atorunwa ati gbigba ina lopin ti awọn polima Organic la kọja, paapaa ni agbegbe infurarẹẹdi ti o sunmọ (NIR), jẹ awọn igo meji ti o ṣe idiwọ ohun elo wọn ni iran nya si oorun (SSG). Awọn oniwadi ni ẹgbẹ Xiaoli Yan ni Ile-ẹkọ giga Jilin ti ṣe agbekalẹ ilana ilana Organic covalent (COF) ti o da lori 1,4,5,8 tetrakis (phenylamino) anthracene-9,10-dione (TPAD) (TPAD-COF), eyiti o jẹ ifihan nipasẹ superhydrophilicity ati gbigba ina nla ti o bo SSG lati gbogbo agbegbe UV/visible. TPAD-COF, gẹgẹbi ohun elo iyipada photothermal ti o munadoko laisi awọn afikun eyikeyi, ṣe afihan ifasilẹ omi ti o dara julọ ti 1.42 kg / m2 / h ati ṣe aṣeyọri iyipada agbara ti o ga julọ ti 94% labẹ itanna itanna oorun kan. Ifaagun siwaju si ti iwọn gbigba ina COF ti o da lori TPAD ti waye nipasẹ iyipada lẹhin-synthetic ti awọn ohun elo BF2 chelated. Awọn adanwo iṣakoso eto eto ati itupalẹ jẹrisi pe hydrophilicity ti ohun elo iyipada photothermal ṣe ipa ti o ga julọ ninu awọn COF ti o da lori TPAD lọwọlọwọ ti a lo fun evaporation omi photothermal. Iṣẹ iwadi naa, ti o ni ẹtọ ni “Superhydrophilic2D Covalent Organic Frameworks bi Broadband Absorbers fun Imudara Oorun Steam Generation,” ni a tẹjade ninu iwe iroyin agbaye ti oke-ipele Angewise. Iṣẹ naa ni a tẹjade ninu iwe iroyin agbaye ti oke Angew. Chem. Int. Ed.
- JACS: Hydrophilic-hydrophobic meji-agbegbe COF/graphene hydrogel fun evaporation omi photothermal
Iyọ omi oorun jẹ imọ-ẹrọ itọju omi alagbero ti o le ṣe iranlọwọ lati dinku aito omi agbaye. Bibẹẹkọ, imọ-ẹrọ yii dojukọ awọn italaya nla nitori lilo agbara giga ati iwọn evaporation kekere ti isunmi omi. Ẹgbẹ ti Ọjọgbọn Arne Thomas ni Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ ti Berlin, Jẹmánì, ṣe ijabọ ilana ilana Organic covalent (COF) / graphene meji-agbegbe hydrogel ti o ni awọn agbegbe hydrophilic mejeeji ati awọn agbegbe hydrophobic ni ohun elo kan nipasẹ ilana idagbasoke ipo ti o rọrun. COF hydrophilic ni wiwa apakan ti agbegbe graphene hydrophobic. Nipa iṣakoso deede ti awọn agbegbe tutu meji, arabara hydrogel ṣe afihan ikore imole ti o munadoko, omi tutu, akoonu omi iṣapeye, ati idinku ibeere agbara fun gbigbe omi. Gẹgẹbi olutọpa oorun, hydrogel meji-agbegbe ṣe aṣeyọri oṣuwọn iran oru ti o to 3.69 kg / m2 / h fun 1 irradiation oorun (1kw / m2), eyiti o ṣe afiwe si awọn ohun elo to ti ni ilọsiwaju miiran. Ni afikun, evaporator hydrogel yii le ṣee lo lati ṣe agbejade omi mimu lati inu omi okun ati omi idoti, ti n ṣe afihan agbara ti itọju omi. Iṣẹ iwadi naa ni a tẹjade ninu iwe akọọlẹ JACS gẹgẹbi “A Covalent Organic Framework/Graphene Dual-Region Hydrogel for Imudara Oorun-Iwakọ Omi Generation”, JACS, iwe iroyin agbaye ti o ga julọ.
- Awọn Ilọsiwaju Imọ-jinlẹ: Eto abẹfẹlẹ lili omi-atilẹyin ṣiṣe ṣiṣe giga-giga photothermal evaporator omi
Ni awọn ọdun aipẹ, iran oru oju oorun interfacial ti ṣe afihan agbara nla ni ṣiṣe iyọrisi iyipada agbara giga fun isọdi ati itọju omi idọti. Sibẹsibẹ, awọn oṣuwọn evaporation ti o ga julọ ko le ṣe itọju nitori ikojọpọ ti o dabi ẹnipe ko ṣeeṣe ti idọti tabi iyọ lori ifun oorun. Ibajẹ ti wa ni iyara bi ifọkansi solute ti n pọ si. Lati koju iṣoro yii, ẹgbẹ Ojogbon Jia Zhu ni Ile-ẹkọ giga Nanjing, ti o ni atilẹyin nipasẹ ọna ti awọn ewe lili omi, ṣe apẹrẹ ipilẹ-ipele ti o pọju (Water-lily-inspired Hierarchical Structure (WHS) photothermal-vapor transformation device, eyi ti o le ṣe aṣeyọri 80% photothermal iyipada ṣiṣe nigbati o ba n ṣe itọju 10 wt% ti omi egbin ti o tọ si 30wt omi ti o pọju. awọn photothermal iyipada ṣiṣe ko ni dinku significantly nigba ti itoju ti gíga ogidi brine ati omi idọti titi evaporation ti wa ni pipe (ie, "odo yosita"), ati awọn dada si maa wa mọ.
- Agbara Nano: Molybdenum disulfide fun imukuro omi photothermal
Àwọn olùwádìí nínú ẹgbẹ́ Lifeng Wan ní ilé-ẹ̀kọ́ gíga Deakin University's Institute for Frontier Materials ti ṣe àgbékalẹ̀ onírúurú disulfide irin ìyípadà àti nitride heterostructures tí ó ní nitrogen-rich heterostructures fún ìtújáde omi oòrùn nípasẹ̀ ìyípadà kirisita díẹ̀. Ní pàtàkì, àwọn heterostructures 2D tó ti ní ìlọsíwájú wọ̀nyí fi ìfàmọ́ra spectral tí ó pọ̀ sí i hàn nínú infurarẹẹdi range àti ìdúróṣinṣin kẹ́míkà tí ó tayọ nínú onírúurú ojutuu, títí bí omi, acids àti ìpìlẹ̀. Èyí tí ó ṣe pàtàkì jùlọ ni pé, nítorí agbára ìfàmọ́ra spectral tí ó pọ̀ sí i àti ìdínkù ooru, ẹ̀rọ ooru oòrùn MoS2-Mo5N6/ melamine (MF) foam (2.31 kg m-2h-1) àti ìyípadà tí ó munadoko (106.6%), èyí tí ó ga ní ìgbà 1.4 àti 4.7 ju ti àwọn ẹ̀rọ oorun MoS2/MF àti MF/water lọ, lẹ́sẹẹsẹ. Iṣẹ́ yìí ń pèsè àwọn heterostructures 2D-2D TMDs-nitrogen-rich heterostructures pẹ̀lú iṣẹ́ photothermal tí ó dára fún ìṣẹ̀dá omi oòrùn. Iṣẹ́ yìí ni wọ́n tẹ̀ jáde nínú ìwé ìròyìn Nano energy, ìwé ìròyìn àgbáyé kan tó gbajúmọ̀, gẹ́gẹ́ bí “Àwọn ohun èlò ìṣẹ̀dá tí ó ní ìlọsíwájú 2D-2D ti dichalcogenides irin àti nitrogen-rich nitrides fún ìṣẹ̀dá omi oòrùn”.
Imọ-ẹrọ evaporation omi oorun photothermal ni a nireti lati yanju aito agbaye ti omi mimọ, ohun ti o nilo lati yanju ni bayi ni igbaradi idiyele kekere ti awọn ohun elo photothermal, iṣẹ ṣiṣe ti o ga julọ, ati iduroṣinṣin ati gbigbe ti lilo ni awọn agbegbe ohun elo to wulo, nreti awọn abajade diẹ sii ni ọjọ iwaju fun anfani akọkọ ti gbogbo eniyan!
Fun alaye siwaju sii nipa Melamine Foam, jọwọ kan si wa ni [email protected] tabi ki o kan si wa: +86-28-8411-1861.
Diẹ ninu awọn aworan ati awọn ọrọ jẹ atunjade lati Intanẹẹti, ati pe aṣẹ lori ara jẹ ti onkọwe atilẹba. Ti irufin eyikeyi ba wa, jọwọ kan si wa lati parẹ.