通过等离子体界面实现局部化的太阳能光热加热,以实现高效的水蒸发

《New Journal of Chemistry》:Localized solar photothermal heating via plasmonic interfaces for high-efficiency water evaporation

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:New Journal of Chemistry 2.5

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  光热蒸发技术是一种高效绿色废水处理方法。本研究通过热分解法利用乳清蛋白作为天然还原剂和稳定剂,成功制备了Ag、Ni、Co、Cu等离子体纳米颗粒(X-NPs),并将其均匀涂覆于微孔Whatman膜(MPM)表面,构建出X-NPs@MPM新型界面蒸发器。该系统在1.05 kW/m2的太阳能辐照下,光热转换效率高达96%(Ag)、92%(Ni)、86%(Co)、82%(Cu),展现出优异的太阳能蒸发性能和可重复使用的特性,为规模化太阳能蒸汽制备和可持续水处理提供了创新解决方案。

  

光热转换技术用于界面太阳能水蒸发是一种有前景的绿色能源技术,能够有效净化废水。在本研究中,我们报道了一种新型界面蒸发器的制备方法,该蒸发器以等离子体纳米颗粒(X-NPs = Ag、Ni、Co 和 Cu)作为高效的光热转换剂,并将其固定在微孔Whatman膜(MPM)上。我们采用了一种简单、低成本且符合绿色化学原则的合成方法,通过热分解制备了Ag、Ni、Co和Cu纳米颗粒,其中酪蛋白被用作天然的还原剂和稳定剂。这些纳米颗粒均匀地涂覆在MPM的多孔结构上,从而制备出稳定且可重复使用的X-NPs@MPM蒸发器。这些界面蒸发器具有较高的光吸收能力和高效的光热转换效率。在太阳辐射强度为1.05 kW m?2的条件下,这些蒸发器的光热转换效率分别达到了96%(Ag)、92%(Ni)、86%(Co)和82%(Cu)。除了优异的性能外,X-NPs@MPM蒸发器还具有柔韧性、可重复使用性以及易于设计的优点,显示出在可扩展的太阳能蒸汽生成和可持续水处理应用中的巨大潜力。

图形摘要:通过等离子体界面实现局部太阳能光热加热,以实现高效的水蒸发
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