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近日,中山大学材料科学与工程学院教授翟文涛团队在国家自然科学基金的支持下,通过连续定向冷冻铸造技术制备了一种自站立和自漂浮的3D太阳能驱动蒸发器。相关研究论文发表于Advanced Materials。
面对人们日益增长的用水需求和水资源短缺的全球性挑战,太阳能驱动海水淡化技术被广泛认为是解决此类问题的关键途径之一。
强化热局部化和促进盐循环是提高太阳能驱动蒸发器蒸发效率的重要手段。然而,强化蒸发器的热局部化不可避免会导致盐结晶,而强化蒸发器的盐循环不可避免会加速热流失。热局部化和盐循环之间的权衡效应普遍存在于现有的太阳能驱动蒸发器,严重阻碍了它的实际应用。
研究人员假设能够打破这一权衡效应的理想蒸发器必须同时具备强化热局部化的隔热结构和促进盐循环的高效输水通道。然而,遗憾的是,如此复杂结构的构筑仍然是一个巨大的挑战。
最新研究中,研究人员通过连续定向冷冻铸造技术制备了一种自站立和自漂浮的3D太阳能驱动蒸发器。这种新型蒸发器由有序的水通道和隔热的泡沫珠粒组成。得益于有序水通道的快速水输送和泡沫珠粒的隔热作用,该太阳能驱动蒸发器实现了在不影响供水的前提下切断光热转换区的热量向海水传递的热过程,打破了传统蒸发器长期存在的盐循环和热局部化之间的权衡效应。
此外,有序输水通道的毛细作用和泡沫珠粒提供的浮力赋予了自漂浮太阳驱动蒸发器较大的暴露高度。大的暴露高度有利于增大蒸发器的界面蒸发面积并赋予其收集环境能量的能力,使蒸发器的solar-to-vapor转换效率突破100%的理论限制。
相比于传统蒸发器,所开发的新型蒸发器能够显著提高海水的蒸发效率并保障长期脱盐的稳定性。
该研究提出一种全新的太阳能驱动蒸发器结构及其构筑方法,也为下一代高效耐盐蒸发器的结构设计提供了一种关键的见解。
(来源:中国科学报)
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为贯彻落实党中央国务院关于科技创新的一系列重大决策部署,深入实施创新驱动发展战略,重点聚焦科技创新护航生态文明建设和双碳目标实现,鼓励推动水处理关键核心技术的创新研发和推广应用,中国化工学会工业水处理专业委员会、全国工业水处理信息总站、中国工业水处理产业联盟、《工业水处理》期刊共同组织开展“2023年度水处理领域创新技术评优推荐活动”。
本次活动重点针对水处理领域涌现新材料、新产品、新工艺、新装备及集成工艺等相关水处理技术进行推荐评选;评选出2023年度水处理领域最具代表性、对“生态环境与社会价值”贡献率较高、对解决水处理领域卡脖子问题具有推动作用的水处理技术。
一
评选原则
本次评选活动以推动水处理技术创新为宗旨,以“技术具有原创性、突破性、先进性,切实解决水生态治理、水污染防治、水资源高效利用问题”为标准。二
评选对象及奖项设置
1、评选对象:由相关高等院校、科研院所、企业等主持完成的水处理产品、工艺、材料和装备等研发与应用技术。
2、申报条件:申报成果在2018年后完成验收或鉴定;技术成熟度较高;关键核心攻坚技术;知识产权明晰;具有一定的推广应用价值。
3、奖项设置:本次推荐活动设水处理创新技术特等奖1名、一等奖2名、二等奖5名、三等奖10名。
三
申报方式
(一)申报方式
可通过科技成果主要完成团队所属单位推荐或专家推荐方式向中国化工学会工业水处理专业委员会申请参加本次推荐活动。
推荐单位应为法人单位;推荐专家须为教授(正高级)及以上相应职称,在行业内具有一定的知名度和影响力。
工业水处理专委会秘书处向申请单位提供《2023年度水处理领域创新技术推荐活动申报书》,申报单位按要求完成申报。
(二)申报材料要求
申报材料一律为A4开本竖装,申请书与相关证明材料(包括不限于查新报告、验收/评审/鉴定证书、获奖证书、专利证书等复印件)合装成册(大小规格与申请书一致)。电子版申报材料发送至本次活动的申报邮箱952985986@qq.com,纸板材料经单位盖章和推荐专家签名后邮寄至专委会秘书处。
(三)申报截止时间
申报截止时间为2023年9月15日。
请各申报单位在规定时间内完成申请书及相关材料的上传。
四
颁奖活动
评选活动组委会将择期举行颁奖活动,并在工业水处理公众号公布获奖名单。
五
联系方式
联系人:刘国晶 宋海燕
电话:13116001899 13622066920
邮箱:952985986@qq.com
地址:天津市红桥区丁字沽三号路85号(邮编300131)
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本文由丨工业水处理丨精编发布
编辑:文海|审核:麦西夫
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