《文章投稿》固-固相变复合材料的制备及其太阳能界面水蒸发性能研究

1.文章信息

标题：Preparation of solid-solid phase change composites and theirsolar-interfacial water evaporation performance

页码：445 (2024) 141235

DOI: 10.1016/j.jclepro.2024.141235

2.文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.141235

3.期刊信息期刊名：Journal of Cleaner Production

ISSN: 0959-6526

2021年影响影子：11.1

分区信息：中科院1区Top; JCR分区（Q1）

设计研究方向：界面蒸发

4．作者信息:

第一作者：石河子大学董伟雄

通讯作者：石河子大学孟桂花教授

5.文中所述设备型号：CEL-S500

文章简介：

太阳能驱动的界面蒸发材料在海水淡化方面应用广泛。但太阳能有间歇性，为了解决这一问题，研究者将相变材料和界面蒸发材料结合。许多相变复合材料(PCC)用物理共混法负载在界面蒸发基体材料中，导致其在在长期的使用中，可能存在泄漏问题，造成水的二次污染的问题。为了解决这些问题，我们开发了一种新型的界面蒸发材料，可在间歇性太阳光照射下连续高效蒸发清洁水。将相变材料（PCM）月桂酸（LA）和氧化石墨烯（GO）化学接枝，聚乙烯醇（PVA）修饰基体材料细菌纤微素（BC），得到固-固相变材料(以下简称BC/PVA/GO-g-LA-SSPCMs)。

该材料在全光谱范围内，实现了88.8%的光吸收。在1 kW·m-2的光照下，蒸发速率达到3.4 kg m-2h-1，光热转换效为94.2%。黑暗下蒸发速率为1.05 kg m-2h-1，光热转换效率为49.5%。15次光照-黑暗循环实验和恶劣环境中（高浓度盐水、酸性溶液、碱性溶液、染料废水）均表现出高效、稳定的蒸发性能。蒸发器的材料成本约为0.98 USD/m2，光热品质因子为4.64，高于大多数报道的材料。