南京大學朱嘉團隊研發的「石墨烯太陽能高效海水淡化」技術原理是什麼?

中國科學家用石墨烯實現太陽能高效海水淡化,轉化率80%

PNAS 刊登的論文:

Graphene oxide-based efficient and scalable solar desalination under one sun with a confined 2D water path

對原理部分不是太明白,不知道有沒有了解的專業人士可以解讀一下


原理是通過頂層的石墨烯氧化物吸收太陽能來加熱海水,收集水蒸氣從而去掉海水中的鹽分達到淡化的目的。他們的創新點是讓器件懸浮在海水上方,通過約1.6cm薄層纖維的毛細作用把下面的海水運輸到上面的石墨烯氧化物。這樣的好處在於太陽能產生的熱被高效利用於水分蒸發,而不像在傳統設計中,很多熱被周圍大量的水散發浪費掉。


石墨烯我是不看好的。因為我認識中國編石墨烯教材的人。

這東西跟前兩年的納米技術,碳納米管,足球烯,後來的3D列印,這些一樣,實用價值不高。

當然,材料系的搞科研發文章還不錯,畢竟還都是熱點嘛。

也許我這話重了,我們拭目以待。


太陽能蒸餾淡化海水主要是通過太陽光加熱海水使海水蒸餾,蒸餾水非常純凈可以起到淡化海水的作用。但這種直接蒸餾通常需要海水吸熱,如果吸收裝置與海水直接接觸的話,吸收的熱量又會通過熱傳遞轉移到大量的海水中,太陽能就被損耗掉了,所以能源利用效率不高。

朱嘉團隊的思路就是建立在這個基本原理上。他們使用聚苯乙烯圓柱體懸浮在海水上,通過側壁的纖維素塗層對海水的虹吸作用吸收海水,傳遞到頂層的石墨烯薄膜。石墨烯薄膜由於其良好的吸光性和導熱性,能夠高效利用太陽能蒸餾海水。最後收集淡化過的蒸餾水即可。


現在全球海水平均溫度在上升,全球每年海水蒸發量不少,問題是分配不均和飲用水污染,再給海水加入是畫蛇添足。


謝邀,我做電解水和DSSC電池的,並不是很懂,就不誤導人了。雖然一直有嘗試使用石墨烯,但在我的實驗中並沒有感受到它的強大……


相比於以前的海水淡化工作還是有進步,但實現產業化還有很多技術問題需要解決。


謝邀,非這個專業。


謝邀

主要是蒸餾水提純原理:利用太陽光產熱(光熱轉化)加快海水的蒸發,通過收集蒸發的水蒸氣得到凈化的淡水。


謝邀,但是現在已經脫離膜界轉投光電所以還是不誤導人了


朱學長的工作亮點在於裝置設計十分巧妙高效利用了太陽能(大量減少了能量耗散),而且應用了大量熱門材料(GOx,纖維素)。


初略看了下,我的理解是:目的就是將熱源跟水的接觸面積 減小,通過他們所說 2D water path。簡單的說就是 將能持續少量吸水的毛巾跟熱源接觸,通過加熱有效的產生水蒸氣,淡化效果。


謝邀,但是我不做這一塊兒,就不瞎說了哈哈。


謝邀,不是做這方面工作的,不敢妄加揣測


謝邀,不是這個方向的,不太


不是一個方向,謝謝邀請


石墨烯的優勢主要在三方面,一方面是熱電傳導方面,效率高。另一方面就是燃料電池隔膜方面,空隙能只允許質子通過,能大幅提高質子傳導率。再一方面就是柔性器件方面的應用了,比如智能穿戴方面。


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