电场耦合界面蒸发器

蒸发效率超90%

通过集成电场主动调节离子输运并抑制热损失，在高浓度盐水中仍能维持高效蒸发且自清洁盐沉积。

Fu, Shijin · 陈彦君 · Tao, Qinghe · Li, Changzheng · 刘修良 · 贺德强

Separation and Purification Technology 2023

具体参数

蒸发量提升幅度

{'zh': '29.14', 'en': '29.14'} %

蒸发效率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

处理盐水浓度范围

{'zh': '20', 'en': '20'} wt%

技术优势

效率跃升至 >90%

电场显著降低了水的蒸发焓，并施加电场力协助水分子挣脱液相，从而在维持较低热损失的同时大幅提高蒸发速率。

高盐度下自清洁不结盐

电场力驱动离子定向迁移离开蒸发界面，降低了表面张力并削弱离子成核结晶倾向，使蒸发器在20 wt%盐水中仍能抑制盐沉积。

盐浓度越高效能越显著

电场对蒸发的增强效果随盐浓度升高更为明显，因为高浓度下盐析热力学驱动力更强，而电场力可有效抵消这一效应，从而拓宽了处理盐度范围。

应用场景

• 太阳能海水淡化：在高盐度下维持>90%效率且不结盐，可直接用于太阳能海水淡化系统。
• 微流控离子输运：通过电场力主动控制多孔介质中离子定向迁移，可替代被动扩散调控方式。
• 多孔太阳能吸收材料：在多孔光热材料上耦合电极，使吸光体同时具备电场调控的盐排斥功能。