江苏无锡市绿禾盛环保科技有限公司

江苏无锡市绿禾盛环保科技有限公司

最专业的污水处理厂家

环评办理、设备生产、工程施工、省钱更省心!

污水处理咨询热线:

182-6158-1511

推荐产品

咨询热线:

182-6158-1511

邮箱:110930941@qq.com

地址:江苏无锡环保科技园

基于纳米纤维素气凝胶的太阳能界面蒸发器处理高盐废水与零排放

文章出处:人气: 发表时间:2021-03-09 00:00

  太阳能驱动的水蒸发是实现高盐工业废水零排放、低成本浓缩的绿色途径。太阳能界面蒸发器是一种将太阳光吸收和光热转换局限在空气-水界面,从而实现热量局域化、高效产生蒸汽的新型设计。制备高性能的太阳能界面蒸发器,需要一种同时满足高效光吸收与光热转换、良好隔热性和快速供水性的多孔材料。从木材中提取的纳米纤维素(CNF),是一种可再生的、一维纳米材料,其制成的气凝胶具有天然的低导热系数和优异的亲水性。吡咯(PPy)是具有宽谱光吸收和优异光热转换效率的导电聚合物。将CNF气凝胶与PPy结合,有望制备出高性能的绿色太阳能界面蒸发器。

  本研究通过定向冷冻-干燥法,将CNF浆料制成具有垂直排列微米级孔道的低密度气凝胶。然后在吡咯蒸气中进行原位聚合,在CNF孔道壁上均匀沉积一层PPy纳米颗粒,整个气凝胶呈黑色。在一个模拟太阳光(1kW/m²)照射下,该PPy@CNF气凝胶漂浮在纯水表面,展现出了1.45kg/(m²·h)的高蒸发速率,相应的能量转换效率达到91%。这归功于其垂直孔道结构的快速供水(毛细作用)和超低导热系数(阻止热量向水体深处散失)。

  将PPy@CNF气凝胶用于处理模拟的和实际的工业RO浓水(TDS约20000mg/L)。在连续6小时的蒸发实验中,其蒸发速率可以保持稳定,未见明显衰减。这与许多其他类型的太阳能蒸发器在处理高盐废水时,表面迅速结盐阻断蒸发的现象形成鲜明对比。其优异的抗盐能力归因于其垂直开放的孔道设计和亲水的CNF基质,允许盐离子通过浓差扩散从界面快速迁移回水体本体,而不在蒸发表面达到过饱和结晶。该研究为利用可再生的生物质资源,制造高效、抗盐、稳定的太阳能界面蒸发器,并将其应用于工业高盐废水的浓缩和零排放,提供了一种极具前景的可持续方案。

标签:


收缩
  • 电话咨询

  • 全国客服热线
  • 400-0510-882
  • 24H手机热线
  • 18261581511
  • 分享本站