化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (9): 1487-1496.DOI: 10.6023/A26040132 上一篇 下一篇
研究论文
投稿日期:2026-04-22
发布日期:2026-07-13
通讯作者:
耿丽君, 余旭东
基金资助:
Zihan Hao, Qibi Zhu, Fengjuan Shen, Lijun Geng*(
), Xudong Yu*(
)
Received:2026-04-22
Published:2026-07-13
Contact:
Lijun Geng, Xudong Yu
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开发高效、耐盐的太阳能界面蒸发器, 以实现海水的高效淡化和长期稳定运行, 仍面临严峻挑战. 本工作构建了掺杂1-丁基-3-甲基咪唑氯盐的海藻酸盐复合凝胶蒸发器(BPS-Cl), 该咪唑类离子液体改性凝胶具有各向异性层状多孔结构与优异水分传输性能. 基于独特的抗聚电解质效应, 该蒸发器在一个太阳照射下, 在质量分数为3.5%的NaCl溶液中蒸发速率达2.86 kg•m⁻2•h⁻1, 较纯水条件下(2.54 kg•m⁻2•h⁻1)提升12.59%, 光热转换效率为89.25%; 即使在w(NaCl)=10%高盐浓度下, 蒸发速率仍可达2.32 kg•m⁻2•h⁻1, 显示出良好的高盐适应性. 此外, BPS-Cl蒸发器表现出优异的自排盐性能, 在w(NaCl)=3.5%的水溶液中连续运行36 h, 平均蒸发速率稳定在2.84 kg•m⁻2•h⁻1, 且表面无盐分析出. 户外实验进一步验证了其稳定的淡水生产能力. 本研究为发展高效、抗盐的太阳能驱动海水淡化系统提供了新策略.
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| Solution composition | Time for rapid heating /min | Upper surface temperature/℃ | Time to reach equilibrium/min | Upper surface temperature/℃ |
|---|---|---|---|---|
| pure water | 10 | 30.0 | 25 | 31.9 |
| w(NaCl)=3.5% | 10 | 29.7 | 25 | 31.4 |
| w(NaCl)=10% | 10 | 30.5 | 25 | 32.2 |
| Solution composition | Time for rapid heating /min | Upper surface temperature/℃ | Time to reach equilibrium/min | Upper surface temperature/℃ |
|---|---|---|---|---|
| pure water | 10 | 30.0 | 25 | 31.9 |
| w(NaCl)=3.5% | 10 | 29.7 | 25 | 31.4 |
| w(NaCl)=10% | 10 | 30.5 | 25 | 32.2 |
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