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Ti3C2TX/碳氣凝膠的制備及其在高效光熱轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用

更新時間:2024-08-05瀏覽:734次

這篇論文的核心內(nèi)容是關(guān)于一種基于冬瓜衍生的Ti3C2TX/碳氣凝膠(Ti3C2TX/carbon aerogels)的制備及其在高效光熱轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用,特別是在海水淡化方面。以下是主要的研究點和發(fā)現(xiàn):

 

1. **研究背景**:太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)是一種有前景且成本效益高的將光轉(zhuǎn)化為熱的技術(shù),特別適用于海水淡化,以解決淡水資源短缺問題。

 

2. **材料制備**:研究者們使用冬瓜作為原料,通過水熱處理、碳化和浸涂工藝,制備了Ti3C2TX/碳氣凝膠。

 

3. **材料特性**:所制備的Ti3C2TX/碳氣凝膠具有多孔微觀結(jié)構(gòu)、超低密度、寬光譜吸光能力和熱穩(wěn)定性。

 

4. **光熱轉(zhuǎn)換性能**:在1個太陽光照下,Ti3C2TX/碳氣凝膠展示了高達1.48 kg m?2 h?1的蒸發(fā)率和92.3%的光熱轉(zhuǎn)換效率。

 

5. **循環(huán)穩(wěn)定性**:在不同光照強度(123個太陽)下進行3個循環(huán)的測試顯示,Ti3C2TX/碳氣凝膠具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和耐用性。

 

6. **應(yīng)用潛力**:除了海水淡化,Ti3C2TX/碳氣凝膠還具有在光熱療法、除冰和吸油等應(yīng)用方面的潛力。

 

7. **實驗方法**:研究者們對Ti3C2TX/碳氣凝膠的晶體結(jié)構(gòu)、形態(tài)、化學(xué)官能團、光學(xué)性質(zhì)、熱穩(wěn)定性、潤濕性、元素組成、氮氣吸附-脫附等溫曲線進行了詳細的表征。

 

8. **實驗結(jié)果**Ti3C2TX/碳氣凝膠在自然日光照射下也顯示出令人滿意的蒸發(fā)率,并且在多次循環(huán)使用后性能穩(wěn)定。

 

9. **結(jié)論**:研究結(jié)果表明,Ti3C2TX/碳氣凝膠是一種具有實際應(yīng)用潛力的高效光熱轉(zhuǎn)換材料,能夠滿足經(jīng)濟和可持續(xù)的太陽能驅(qū)動蒸汽發(fā)生需求。


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