石墨烯气凝胶将阳光转换成热量在室温下产生水蒸气

sunlight-harvesting石墨烯薄膜可以没有沸腾的水产生蒸汽。的材料,由中国科学家,可能海上或者废水转化为饮用水的地方燃料或电是有限的。

淡化海水,使饮用水通常意味着沸腾,然后收集和冷凝蒸汽。水加热到沸点,然而,需要大量的能源形式的燃料或电能。太阳能蒸馏器,淡化海水使用只有阳光,但它们缓慢而不够总是有效的为一个人提供足够的饮用水的日常需求。

Xianbao王湖北大学和他的同事们已经做了一个石墨烯气凝胶薄膜在室温下能产生水蒸气仅使用阳光。气凝胶表面漂浮,升温只有一小部分的水柱,“虽然大体积的水的温度远低于沸点的,王解释说。

areogel热图的石墨烯

资料来源:美国化学学会

研究人员测试了添加不同的材料如何影响水的加热模拟阳光,包括减少氧化石墨烯(rGO),氧化石墨烯(去),氧化石墨烯气凝胶膜(GOAM)和石墨烯气凝胶(GA),最重要的是执行

在模拟太阳光下,气凝胶可以加热100毫升的水到45°C - 13°C高于水凝胶。材料的多孔结构泵离表面生成的蒸汽,使水蒸发13倍,将气凝胶。

其他蒸汽发生材料是基于昂贵的原材料如黄金,王的气凝胶的基础是石墨粉——一种廉价的和广泛使用的资源。在太阳能蒸汽形成的背景下,当前的工作有重大贡献在编造一个高效的阳光下吸收器在一个简单的方法,它是可伸缩的评论Satoshi Ishii光子纳米工程研究员在日本国家材料科学研究所。

与石墨烯气凝胶生成太阳能蒸汽可能比使用光伏电池发电效率更高。商业光伏电池的效率是10 - 20%,这样的效率产生蒸汽使用光伏电池不能超过20%,“Ishii解释道。王的浮动的石墨烯具有54%的效率,达到集中阳光下高达83%。

然而,如果材料是用于海水淡化设备,王的团队将需要改善材料的韧性——这是捡起时容易破碎。“我没有看到基本困难将当前技术在现实生活中的应用,虽然更应该做可行性研究,“Ishii补充道。