聚吡咯修饰聚酯滤棉太阳能驱动高效脱盐与零液体排放技术研究

本综述系统阐述了聚吡咯修饰聚酯滤棉（PPy-PFC）在界面太阳能蒸发技术（ISET）中的创新应用，通过降低水蒸发焓（ER达2.44 kg m?2 h?1）和构建多级输水通道（PFB），实现了高盐度盐水（20 wt%）稳定蒸发（ER 1.95 kg m?2 h?1）与零液体排放（ZLD），为可持续海水淡化提供了低成本、高效率的策略。

　　

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Materials

聚酯滤棉（PFC）购自武汉裕达华纺织有限公司（中国武汉）。厚度为2厘米的聚乙烯泡沫绝缘材料采购自淘宝（中国）。直径为5毫米、高度为10厘米的聚酯纤维束（PFB）购自拼多多平台（中国）。其他关键化学试剂包括氢氧化钠（NaOH）、酚酞、吡咯、六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）、氯化钠（NaCl）、氯化钙（CaCl₂）、氯化钾（KCl）和氯化镁（MgCl₂）均由阿拉丁有限公司（中国）提供。

Preparation of PPy-PFC

白色PFC经预处理后，通过简单溶液浸渍法将吡咯单体与氧化剂FeCl₃在滤棉表面聚合，形成均匀覆盖的聚吡咯（PPy）黑色导电层，获得PPy-PFC光热材料。

Characterization of PFC and PPy-PFC

扫描电子显微镜（SEM）显示，原始PFC由无序堆积的纤维（直径约10 μm）构成多孔结构，而PPy-PFC纤维表面成功包裹PPy涂层，形成粗糙的微纳米层级结构，显著增强光吸收与蒸发界面活性。

Conclusions

综上所述，通过简易浸渍法开发的PPy-PFC光热材料在界面太阳能蒸发（ISET）中表现出卓越性能：其通过降低水蒸发焓实现2.44 kg m^?2 h^?1的高蒸发速率，并通过多PFB输水通道设计实现20 wt%高盐水的稳定蒸发（1.95 kg m^?2 h^?1）与零液体排放（ZLD），为高效太阳能脱盐提供了可规模化应用的创新策略。