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教學(xué)科研

環(huán)境學(xué)院課題組在《Chemical Engineering Journal》上發(fā)表研究成果

近日,環(huán)境學(xué)院王輝教授課題組完成的研究論文“Janus structured photothermal conversion materials prepared from carbonized corn straw particles for portable air water extraction devices”在工程技術(shù)領(lǐng)域一區Top期刊《Chemical Engineering Journal》(IF=15.1)上發(fā)表,第一作者為環(huán)境學(xué)院碩士研究生施海寧,北京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。


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在干旱地區,由于降水稀缺導致水資源顯得尤為緊缺,利用光熱轉換材料通過(guò)界面光熱效應增強吸濕性鹽溶液從大氣中獲取淡水被認為是一種可持續獲取淡水的方法。本研究利用農林廢棄物玉米秸稈和聚氨酯海綿一起,制備出Janus結構碳化生物質(zhì)光熱轉換材料。與單層結構光熱轉換材料相比,采用Janus結構光熱轉化材料后,純水蒸發(fā)速率從2.42 kg m-2 h?1增加到3.2 kg m-2 h?1。Janus結構光熱轉化材料在30 wt%NaCl的條件下蒸發(fā)8 h,其表面不會(huì )產(chǎn)生鹽結晶,表現出卓越的耐鹽性,適用于液體吸濕劑的連續解吸。此外,便攜式空氣-水提取裝置結合了Janus結構光熱轉換材料,以提高30 wt% LiCl的性能,實(shí)現在實(shí)際環(huán)境中可以有效提取水。在濕度為50%的條件下,它的吸水率為1.74 L m?2 d?1。這種方法制備方法簡(jiǎn)單、僅依靠太陽(yáng)能,為緩解淡水資源短缺提供了一種有前景的解決方案。


該項工作得到了國家自然科學(xué)基金和北京市自然科學(xué)基金項目的支持。


文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152813