三维整体式碳基光热转换材料在太阳能界面水蒸发中的应用研究进展

光热驱动的海水淡化技术被认为是最具潜力的解决全球淡水资源短缺难题的方法之一。其中,太阳能界面水蒸发（SVG）是海水淡化效率的核心过程,是保证光热海水淡化技术具有能量转换效率高、设备简单、成本效益高的关键。在所有高效SVG候选材料中,三维整体式碳基光热转换材料具有成本低、吸光效率高、结构可调性好、水蒸发速率高、无二次污染等优点。本综述首先简述了SVG的基本原理,以此为依据介绍了高效SVG材料的工作机制和设计原则,最后系统归纳和概述了4种不同类型的三维整体式碳基光热转换材料的研究进展。本综述为未来三维整体式碳基光热转换材料的构建及其在SVG领域的应用研究提供理论基础和研究指导。     

界面太阳能蒸发的应用研究进展

随着经济社会的高速发展,水资源短缺、环境污染、能源危机等是当前世界各国面临的难题。利用丰富的太阳能从海水、污水中蒸馏分离获得纯净水,是一种绿色、可持续的解决方案。然而,传统的太阳能蒸馏提纯原理是加热整体待分离液体,光热转换效率只能达到30%～45%,并且需要昂贵的设备和频繁的维护,这些因素极大地限制了太阳能在水净化领域中的实际应用。近年来出现的界面太阳能蒸发技术通过高效的光热转换材料将吸收的太阳能局限在蒸发层表面,大幅提高了光热转换效率,是一种高效、低成本、环保的水净化技术,在海水淡化、蒸馏分离、发电等领域具有广阔的应用前景,被认为是未来解决水资源危机的一种潜在策略。 本文介绍了界面太阳能蒸发技术中的光热转换机理,简述了光热转换材料、蒸发器结构设计和热能工程管理在太阳能蒸发技术中取得的进展,概述了界面太阳能蒸发技术的应用研究现状,包括海水淡化、污水处理、太阳能蒸馏-发电联产、灭菌以及其他能源转换应用等,总结了当前该技术在实际应用中遇到的瓶颈问题,并展望了界面太阳能蒸发技术的发展趋势。界面太阳能蒸发技术对解决水资源短缺和能源危机具有重要的意义。     

太阳能光热应用概述

太阳能是如今人们发现的最好掌控和利用的可再生能源,将太阳能充分利用是如今保护环境、保护资源的重要途径。本文主要针对太阳能光热应用进行了探究,并对太阳能转电能的几大主要系统及太阳能光热应用最广的空调领域进行了相关阐述,最后分析了太阳能光电应用未来的发展趋势。     

碳基功能材料在太阳能海水淡化中的研究进展

碳基材料在太阳能海水淡化(SSD)领域,因其具有优秀的光吸收能力、较高的光热转换效率、水传输的平衡和耐盐性,受到了人们的广泛关注,是未来获取淡水资源的重要途径之一.在这篇小型综述中,笔者对碳基材料在SSD中的最新研究进行了分类和讨论,分析了碳基材料的光热转换机制,总结了目前SSD材料的发展现状,并讨论了水管理在碳基材料...     

太阳能驱动界面光热吸油材料的研究进展

油水分离技术被视为解决海上溢油问题的一种有前景的方法。在现有的技术中,基于界面光热转换效应的太阳能驱动原油吸附技术凭借低能耗和高效率而备受关注。本文综述了用于原油吸附的光热材料的最新进展。首先,概述了界面光热转换的机理。然后,总结了光热吸附剂的最新研究成果,重点介绍了其结构设计。最后,阐述了光热装置在原油吸附方面面临的挑战和机遇。     

太阳能光热利用主要技术及应用评述

评述了太阳能光热利用的两种主要技术,即光热转换和光热发电。阐明了其基本工作原理、装备和实际应用。重点介绍了具有现实意义的太阳能光热转换和光热发电系统及其应用,指出了其优缺点,并展望了相关技术的发展趋势。     

光热转换材料及太阳能热水器的现状和发展方向

太阳能的充分开发和利用离不开太阳能材料和技术的发展.主要从光热转换材料发展的角度阐述了光热转换材料在太阳能热水器中的应用.针对太阳能热水器产业的发展以及"太阳能热水器与建筑一体化"的研究和应用,探讨了今后平板太阳能热水器的研究和应用,从而确定了平板太阳能热水器是今后太阳能热水器的主要发展方向,提出了平板太阳能热水器普及推广亟需解决的几方面问题.     

超疏水光热转换材料的研究进展

光热转换材料可以将可再生的太阳能高效转换为热能,并在海水淡化、废水净化等领域取得了良好效果,但受限于材料本身的性质缺陷,难以大规模应用。最近的研究表明,超疏水特性可防止污染物附着在材料表面的光热位点,研究者通过超疏水改性,赋予了光热转换材料以优异的自清洁性能。该创新策略极大地提高了光热转换材料的稳定性和持久性,为光热转换材料的实际推广应用提供了可能性。详细介绍了超疏水改性的方法、过程和机理,并重点综述了超疏水光热转换材料的最新研究进展和应用案例。最后,辩证分析了超疏水光热转换材料面临的挑战以及优化策略,进一步展望了超疏水光热转换材料的发展趋势和工程应用前景。     

激光微纳制造太阳能海水淡化材料研究进展

海水淡化技术在解决水资源短缺的问题上起着重要的作用,其中太阳能海水技术的研究#更是备受关注.激光微纳制造技术作为一种先进、便捷的加工方法,近年来在制备海水淡化材料领域取得了一定的研究成果.本文以太阳能海水淡化技术以及激光加工技术作为研究背景,根据研究材料的多样性,从材料的构成本质出发,将近年来关于激光微纳制造海水淡化材...     

纳滤预处理反渗透海水淡化研究进展

反渗透(RO)海水淡化是一种有效获取淡水的技术,同时,结垢、浓水处理、能耗等问题制约着反渗透的进一步发展.采用纳滤(NF)作为反渗透的海水淡化预处理工艺,能有效解决反渗透膜结垢问题,并降低能耗,有助于排放浓水的处理.本文从海水淡化预处理纳滤膜的性能、海水淡化纳滤预处理的工艺以及NF-RO与其他方法联用三个方面综述纳滤-反渗透联用进行海水淡化的研究进展.     

空调与海水淡化联合运行方案研究

简单介绍了船用海水淡化装置的种类和应用,并提出了一种新的远洋船舶中海水淡化系统与中央空调系统联合运行的思路,并对此方案的可行性与前景进行了研究与分析。     

海水淡化的成本

简要介绍几种主要海水淡化方法－多级蒸,多效蒸馏和反渗透的投资费,能耗及其淡化水的总成本,在市场竞争中,海水反渗透淡化法近来的市场占有发过其他的方法,海水反渗透的能耗进一步下降到3kW.h/m^3左右,淡化水的成本也几乎下降了一半,即0．55$/m^2以下,预计21世纪的海水淡化市场会有很大发展。     

海水淡化反渗透膜微生物污染及防控研究进展

随着反渗透技术在海水淡化及废水处理等方面的应用推广,反渗透膜污染问题显得越来越突出,尤其是不可逆的微生物污染,现已成为一个世界性难题.本文基于反渗透膜微生物污染的研究现状及进展,总结归纳微生物污染过程中三个关键阶段包括微生物粘附、生长和扩散的形成特点,发生机制及其影响因素;全面论述微生物污染膜的表面评价方法及膜性能评价方法如水利参数评价等的优缺点;针对微生物污染膜形成的不同生长阶段分别提出相应的防控策略如预处理、水利运行参数调控、反渗透膜的改性及清洗等;最后提出分离膜微生物污染研究的发展方向.     

太阳能膜蒸馏淡化水系统研究进展

在能源紧张和水资源匮乏的时代背景下,利用太阳能驱动膜蒸馏系统来淡化海水和苦咸水成为一项重要的水处理技术.为了提高膜蒸馏通量,使用了旋转切向入流的方式来强化传质过程,并对其作了深入的数值模拟和机理研究.在空气隙膜组件结构上做了进一步的改进,其通量与原有膜组件通量接近,但易于加工制作和可多种方式组合使用.为提高太阳能热水系统的性能,开展了集热器性能的实验研究,并应用FLUENT软件对全玻璃真空管集热系统进行三维数值模拟计算.太阳能膜蒸馏的实验表明在呼和浩特夏季,完全可以利用太阳能驱动膜蒸馏系统全天工作.     

反渗透海水淡化技术应用

简要回顾了反渗透技术的发展过程及应用状况．针对国内典型反渗透海水淡化工程实例，分析了一期、二期不同工艺、设备的技术特点，并针对相关海域的海水水质介绍了海水预处理技术以及存在的问题．