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解決淡水資源短缺:提高10倍!高效大氣集水的AWH器件!
來源: 時間:2023-07-25 15:40:48 瀏覽:3294次

 第一作者:Xinzhe Min和Zhen Wu

通訊作者:朱嘉教授

通訊單位:南京大學

DOI: 10.1021/acsenergylett.3c00682


01


研究背景

傳統大氣集水(AWH)技術主要包括三個步驟:(1)通過吸附材料吸附大氣中水蒸汽;(2)熱驅動解吸;(3)冷驅動冷凝生水。然而,AWH技術的單位器件質量產水量低、能耗高,限制了其在便攜式淡水補給中的應用。為實現便攜式水凈化器的應用,需要考慮和改進單位器件質量的產水量(WPD),需要在材料和系統水平上取得進步。單獨的能量輸入不僅增加了能量消耗,而且還需要一個額外的散熱系統來從TEC的熱區散熱,導致重量大,WPD低,能耗高。基于此,南京大學朱嘉教授團隊報告了一種基于TEC驅動的集成加熱/冷卻熱設計的便攜式高產能AWH器件,該設備由熱定制的水凝膠吸附劑實現。


02


文章要點

要點1:研究展示了一種基于集成加熱/冷卻組件以及熱定制水凝膠吸附劑的便攜式高產能AWH設備。

要點2:基于器件和材料的熱設計,在80% RH下實現了0.18 L kgdevice-1 h-1的總WPD,幾乎比相同能量輸入的傳統設計高出一個數量級。

要點3:采用高導熱的氧化石墨烯摻雜海藻酸鈉水凝膠作為吸附劑,與TEC的熱區緊密結合,有效帶走熱量,實現TEC的快速解吸和溫度控制。


03


圖文展示

圖1.熱定制GO/SA/LiCl水凝膠的TEC驅動AWH裝置的示意圖

圖2.氧化石墨烯/SA/LiCl水凝膠制備工藝及表征

 圖3. TEC驅動水凝膠解吸性能的模擬與實驗結果

 圖4 基于GO/SA/LiCl水凝膠的TEC驅動AWH器件的應用

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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