氮掺杂碳气凝胶蒸发器

蒸发率 4.70 kg·m⁻²·h⁻¹

魔芋葡甘露聚糖衍生的多级孔结构同时实现高效太阳能蒸发与苯酚高级氧化降解

Xiaotong, Zhang · Dongxue, Wang · 杨春雨 · Zhuoran, Yang · 郭伟

Desalination 2026

具体参数

蒸发率

{'zh': '4.70', 'en': '4.70'} kg·m⁻²·h⁻¹

光热转换效率

{'zh': '97.92', 'en': '97.92'} %

太阳光谱吸收率

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

技术优势

蒸发与降解双功能

同一蒸发器在高效产水的同时，通过高级氧化过程降解苯酚等有机污染物，无需后续处理步骤。

离子去除达标

有效去除Na⁺、Mg²⁺、K⁺、Ca²⁺，净化水水质符合世界卫生组织饮用水指南。

太阳光吸收>90%

在200–2500 nm波长范围内吸收超过90%的太阳辐射，宽谱高效光热转换。

低蒸发焓促蒸发

优化的吡咯氮含量降低水的蒸发焓，加速蒸汽产生，从而提高蒸发率。

应用场景

• 太阳能界面蒸发：突破单一蒸发功能，同步降解有机污染物，提升净水品质。
• 太阳能水处理：将太阳能高效转化为热能以蒸发净水，且离子去除满足饮用水标准。
• 碳气凝胶：利用多级孔结构和超亲水表面增强水传输，实现高通量蒸发。
• 生物质衍生碳材料：以魔芋葡甘露聚糖等可再生生物质为前驱体，制备氮掺杂碳气凝胶。
• 高级氧化催化剂：氮功能位点强化过一硫酸盐吸附活化，产生活性氧降解苯酚。