Tha gainnead fìor-uisge na dhùbhlan mòr do leasachadh sòisealta. Thathas ag aithris gu bheil dìth uisge òil sàbhailte aig 29% de shluagh na cruinne, agus gu bheil iarrtas airson uisge glan fhathast a’ dol am meud air sgàth fàs sluaigh agus cùisean àrainneachd. Tha uisge glan co-cheangailte ri slàintealachd gu sònraichte cudromach ann an co-theacsa an ar-a-mach gnàthach de ghalar coronavirus (pneumonia neocoronavirus). Thathas den bheachd gur e falmhachadh uisge le cumhachd grèine aon de na teicneòlasan as gealltanach airson uisge glan a thoirt a-mach à uisge mara agus uisge caithte a’ cleachdadh solas na grèine mar an aon chur-a-steach lùtha. Tha an teicneòlas gu mòr an urra ri sùlairean grèine, a bhios ag obair mar evaporators gus lùth na grèine a thionndadh gu teas gus smùid a dhèanamh. Gus ìrean gluasaid uisge àrd agus èifeachdas tionndaidh teas grèine a choileanadh, bu chòir raon farsaing de shùghadh a bhith aig an stuth air leth freagarrach gus cuibhreann mòr de speactram na grèine a chleachdadh gu h-èifeachdach, giùlan teirmeach ìosal gus call teas a chumail fodha, agus seanalan porous trì-thaobhach (3D) airson còmhdhail uisge èifeachdach. Gu ruige seo, tha luchd-saidheans air grunn stuthan photothermal a leasachadh stèidhichte air gualain (me, graphene no carbon nanotubes), polymers, meatailtean agus ocsaidean meatailt agus an hybrids, msaa.
Tha luchd-saidheans air a bhith ag obair gu cruaidh gus sgrùdadh a dhèanamh agus mòran leasachaidhean a dhèanamh anns na bliadhnachan mu dheireadh, agus mar sin ionnsaichidh sinn bho ghrunn fhoillseachaidhean cuspaireil mun adhartas rannsachaidh ann an gineadh uisge glan photothermal anns na bliadhnachan mu dheireadh.
- Conaltradh Nàdair: Bidh duilleagan planntrais a’ brosnachadh inneal-glanaidh uisge àrd-èifeachdais le cumhachd grèine
Tha duilleagan lusan nàdarrach soithichean fala an urra ri eadar-dhealachaidhean ann am bruthadh osmotic, tar-chur agus cuir às gus tunnaichean de dh’uisge glan a thoirt gu buil, air a chumhachdachadh le solas na grèine. Air am brosnachadh leis an seo, tha luchd-rannsachaidh ann am buidheann Chun Li aig Oilthigh Qinghua air aithris a dhèanamh air inneal-glanaidh air a stiùireadh le solas na grèine airson glanadh agus cinneasachadh uisge èifeachdach. Tha poly(N-isopropylacrylamide) hydrogel (PN) aig an inneal-glanaidh seo air a stiùireadh le solas na grèine a tha a’ freagairt ri teòthachd àicheil air acair air cnàimh-droma foam melamine superhydrophilic agus còmhdaichte le membran sìoltachain graphene (PG) atharraichte le PNIPAm air an taobh a-muigh. Sheall atharrais daineamaigs moileciuil agus toraidhean deuchainneach gun do luathaich nàdar superhydrophilic cnàimh-droma melamine caran teann ìre at/dì-at an inneal-glanaidh PNPG-F gu mòr. Fo an aon rèididheachd dian solas na grèine, thug an structar innleadaichte reusanta seo seachad cruinneachadh de 4.2 kg/m2/h agus toirt air falbh ian > 99% airson aon PNPG-F bho bhiadh sàil tro bhuaidhean sineirgisteach falmhachadh agus cur-ris drip. Tha an t-ùghdar a’ faicinn tagraidhean mòra a dh’ fhaodadh a bhith ann airson an t-siostam seo air a stiùireadh le solas na grèine ann an diofar thagraidhean làimhseachaidh uisge. Chaidh an sgrùdadh fhoillseachadh mar phàipear leis an tiotal “Plant leaves inspired sunlight-driven purifier for high-efficiency clean water production” anns an fho-iris Nature, Nature communications.
- Adhartasan Saidheans: Lìonraidhean polymer fìor hydradach de hidrogels a tha a 'gabhail a-steach solais airson glanadh uisge grèine
Tha falmhachadh uisge grèine airson glanadh uisge na theicneòlas gealltanach airson cinneasachadh fìor-uisge. Ach, tha gineadh bhalbhaichean grèine dian air lùth, a’ leantainn gu cinneasachadh uisge ìosal fo sholas latha nàdarra. Mar sin, tha feum mòr air stuthan ùra a leasachadh a lughdaicheas an t-iarrtas lùth airson falmhachadh uisge agus a luathaicheas glanadh uisge grèine. Dh’ innis buidheann an Àrd-ollamh Guihua Yu aig Austin, Texas, USA, hydrogel làn uisgeachaidh a tha a’ gabhail a-steach solais (h-LAH) air a dhèanamh suas de alcol polyvinyl agus chitosan mar chnàmh-droma uisgeachaidh agus polypyrrole mar an sùghadair solais, as urrainn nas lugha de lùth a chleachdadh (<50% de dh’ uisge) gus uisge a ghlanadh. Chaidh a dhearbhadh gum faod àrdachadh comas uisgeachaidh h-LAH staid uisge atharrachadh agus uisge a chuir an gnìomh gu ìre, agus mar sin a’ comasachadh falmhachadh uisge. Mheudaich h-LAH cinneasachadh bhalbhaichean grèine gu ìre nas àirde na ~3.6 kg/m2/h ann an 1 ghrian. Sheall falmhachadh uisge grèine stèidhichte air h-LAH cuideachd seasmhachd fad-ùine agus feartan antifouling an aghaidh truaillearan ionic iom-fhillte. Chaidh an rannsachadh fhoillseachadh ann am pàipear leis an tiotal “Duilleagan planntrais air a bhrosnachadh le inneal-glanaidh air a stiùireadh le solas na grèine airson cinneasachadh uisge glan àrd-èifeachdais” anns an fho-iris Saidheans Science Advances ”.
- Angew: Stuthan COF le superhydrophilicity agus sùghadh solais tonn-tonn farsaing airson falmhachadh uisge photothermal
Tha an hydrophobicity gnèitheach agus gabhail a-steach solais cuibhrichte de pholaimirean organach porous, gu sònraichte anns an roinn faisg air infridhearg (NIR), nan dà bhotail a chuireas bacadh air an cleachdadh ann an gineadh smùid grèine (SSG). Tha luchd-rannsachaidh ann am buidheann Xiaoli Yan aig Oilthigh Jilin air frèam organach covalent (COF) a leasachadh stèidhichte air 1,4,5,8 tetrakis (phenylamino) anthracene-9,10-dione (TPAD) (TPAD-COF), a tha air a chomharrachadh le superhydrophilicity agus sùghadh solais farsaing a’ còmhdach SSG bhon roinn UV./NIR faicsinneach gu lèir. Tha TPAD-COF, mar stuth tionndaidh photothermal èifeachdach às aonais stuth cur-ris sam bith, a ’nochdadh falmhachadh uisge sàr-mhath de 1.42 kg / m2 / h agus a’ coileanadh èifeachdas tionndaidh lùth àrd de 94% fo aon irradachadh dian grèine. Chaidh leudachadh eile air an raon in-ghabhail solais COF stèidhichte air TPAD a choileanadh le bhith ag atharrachadh iar-synthetic de mholacilean BF2 chelated. Tha deuchainnean smachd eagarach agus mion-sgrùdadh a’ dearbhadh gu bheil àite nas làidire aig hydrophilicity an stuth tionndaidh photothermal anns na COFan gnàthach stèidhichte air TPAD a thathas a’ cleachdadh airson falmhachadh uisge photothermal. Chaidh an obair rannsachaidh, leis an tiotal “Superhydrophilic2D Covalent Organic Frameworks as Broadband Absorbers for Efficient Solar Steam Generation”, fhoillseachadh anns an iris eadar-nàiseanta àrd-ìre Angewise. Chaidh an obair fhoillseachadh anns a’ phrìomh iris eadar-nàiseanta Angew. Ceimigear. Int. Ed.
- JACS: COF dà-sgìre hydrophilic-hydrophobic / graphene hydrogel airson falmhachadh uisge photothermal
Tha fuadachadh uisge grèine na theicneòlas làimhseachaidh uisge seasmhach a chuidicheas le bhith a’ lughdachadh gainnead uisge cruinne. Ach, tha dùbhlain mòra mu choinneimh an teicneòlais seo air sgàth caitheamh lùtha àrd agus ìre falmhachaidh ìosal de ghluasad uisge. Tha a’ bhuidheann den Ollamh Arne Thomas aig Oilthigh Teicnigeach Berlin, a’ Ghearmailt, ag aithris air frèam organach covalent (COF) / hydrogel dà-sgìre graphene anns a bheil an dà chuid roinnean hydrophilic agus hydrophobic ann an aon stuth tro ro-innleachd fàis sìmplidh in situ. Tha an COF hydrophilic a’ còmhdach pàirt den roinn hydrophobic graphene. Le smachd mionaideach air an dà roinn fliuch, tha an hydrogel tar-chinealach a’ nochdadh buain solais èifeachdach, taiseachd tunable, susbaint uisge làn-leasaichte, agus riatanas lùtha nas lugha airson falmhachadh uisge. Mar absorber grèine, bidh an hydrogel dà-sgìre a’ coileanadh ìre gineadh bhalbhaichean suas ri 3.69 kg / m2 / h airson 1 irradachadh grèine (1kw / m2), a tha an coimeas ri stuthan adhartach eile. A bharrachd air an sin, faodar an evaporator hydrogel seo a chleachdadh gus uisge òil a thoirt a-mach à uisge mara agus òtrachas, a’ nochdadh comas làimhseachadh uisge. Chaidh an obair rannsachaidh fhoillseachadh anns an iris JACS mar “A Covalent Organic Framework/Graphene Dual-Region Hydrogel for Enhanced Solar-Driver Water Generation”, JACS, prìomh iris eadar-nàiseanta.
- Adhartasan saidheans: Structar lann lili uisge air a bhrosnachadh le evaporator uisge photothermal àrd-èifeachdais
Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha gineadh bhalbhaichean grèine eadar-aghaidh air comas mòr a nochdadh ann a bhith a’ coileanadh èifeachdas tionndaidh lùth àrd airson dì-mhilleadh agus làimhseachadh uisge sgudail. Ach, chan urrainnear ìrean fuadachaidh àrd a chumail suas air sgàth gu bheil coltas do-sheachanta air cruinneachadh de shalachar no salainn air an sùghadair grèine. Tha lughdachadh air a luathachadh mar a bhios an dùmhlachd solute ag àrdachadh. Gus dèiligeadh ris an duilgheadas seo, dhealbhaich buidheann an t-Oll. Chan eil e a’ lùghdachadh gu mòr nuair a thathar a’ làimhseachadh sàl làn dùmhail agus uisge caithte gus am bi an falmhachadh deiseil (ie, “sgaoileadh neoni”), agus tha an uachdar fhathast glan.
- Lùth Nano: Molybdenum disulfide airson falmhachadh uisge photothermal
Tha luchd-rannsachaidh ann am buidheann Lifeng Wan aig Institiud airson Stuthan Crìche Oilthigh Deakin air sreath de structaran hetero disulfide meatailt gluasaid agus nitride beairteach ann an naitridean a leasachadh airson falmhachadh uisge grèine tro chruth-atharrachadh criostail pàirteach. Gu sònraichte, tha na structaran hetero 2D adhartach seo a’ nochdadh gabhail a-steach speactram nas fheàrr anns an raon infridhearg agus seasmhachd cheimigeach sàr-mhath ann an diofar fhuasglaidhean, a’ gabhail a-steach uisge, searbhagan agus bunaitean. Nas cudromaiche, air sgàth dian gabhail a-steach speactram nas fheàrr agus call teas nas lugha, tha an inneal teirmeach grèine MoS2-Mo5N6/ melamine foam (MF) a’ nochdadh ìre falmhachaidh àrd (2.31 kg m-2h-1) agus èifeachdas tionndaidh (106.6%), a tha 1.4 agus 4.7 uiread nas àirde na an fheadhainn aig innealan grèine MoS2/MF agus MF/uisge, fa leth. Tha an obair seo a’ toirt seachad sreath de structaran hetero nitride beairteach ann an naitridean TMD 2D-2D adhartach le coileanadh photothermal sàr-mhath airson gineadh uisge grèine. Chaidh an obair seo fhoillseachadh ann an Nano energy, iris eadar-nàiseanta ainmeil, mar “Advanced 2D-2D heterostructures of transition metal dichalcogenides and nitrogen-rich nitrides for solar water generation”.
Thathas an dùil gun cuir teicneòlas falmhachadh uisge photothermal grèine fuasgladh air gainnead uisge glan na cruinne, is e an rud a dh’ fheumar fhuasgladh a-nis ullachadh cosgais ìosal de stuthan photothermal, obrachadh àrd-èifeachdais, a bharrachd air seasmhachd agus comasachd cleachdadh ann an àrainneachdan tagraidh practaigeach, a ’coimhead air adhart ri barrachd thoraidhean san àm ri teachd airson buannachd thràth a’ chinne-daonna!
Airson tuilleadh fiosrachaidh mu dheidhinn Melamine Foam, cuir fios thugainn aig [email protected] no cuir fòn thugainn: +86-28-8411-1861.
Tha cuid de dhealbhan is theacsaichean air an ath-riochdachadh bhon eadar-lìn, agus is ann leis an ùghdar tùsail a tha an dlighe-sgrìobhaidh. Ma tha briseadh sam bith ann, cuir fios thugainn gus cuir às.