碳化木棉纤维气凝胶

太阳能水蒸发率3.22

仿企鹅羽毛结构设计，集高光吸收与低热导于一体，实现高效太阳能界面蒸发。

Ying, Liangri · Zhun, Yuan · 丁静 · 王维龙 · 刘书乐 · 陆建峰

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

蒸发速率

3.22 kg m⁻² h⁻¹

光热转换效率

90.5 %

太阳光吸收率

96 %

技术优势

光吸收超96%

Ni-NCNTs阵列与中空纤维的陷光结构协同作用，减少反射并激发等离子体共振。

热导率被大孔压低

木棉纤维的天然大孔结构显著降低热导率，减少向水体传导的热量损失。

海水蒸发3.22

在1个太阳下对海水实现3.22 kg m⁻² h⁻¹的蒸发速率，无需额外聚光或加热。

自发限水输运

疏水木棉纤维与亲水Ni-NCNTs的组合让水只通过亲水壳层输运，避免蒸发面过湿。

应用场景

• 太阳能海水淡化：以低热损失和高蒸发速率从海水中高效提取淡水。
• 光热转换材料：提供宽谱高吸收与高效光热转换，减少反射和热损失。
• 仿生功能材料：仿企鹅羽毛结构实现光捕获与热管理的协同设计。
• 碳基气凝胶：利用木棉纤维大孔气凝胶骨架降低热导并支撑功能阵列。