ໃນຖານະເປັນວິທີການທີ່ຍືນຍົງໃນການນໍາໃຊ້ຊັບພະຍາກອນນ້ໍາ, ການ desalination ແສງຕາເວັນມີທ່າແຮງອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການແກ້ໄຂບັນຫາຊັບພະຍາກອນນ້ໍາຈືດບໍ່ພຽງພໍແລະຫຼຸດຜ່ອນການຂາດແຄນນ້ໍາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຕັກໂນໂລຊີ desalination ນ້ໍາທະເລແບບດັ້ງເດີມມັກຈະມີບັນຫາເຊັ່ນການບໍລິໂພກພະລັງງານສູງ, ອຸປະກອນສະລັບສັບຊ້ອນ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຕັກໂນໂລຢີການເຄືອບ desalination ໃຫມ່ໂດຍອີງໃສ່ nanomaterials ໄດ້ຄ່ອຍໆດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າ. Graphene oxide ຫຼຸດລົງ graphene, ເປັນວັດສະດຸສອງມິຕິໃຫມ່, ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງທີ່ສໍາຄັນໃນ desalination ແສງຕາເວັນ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບອຸປະກອນການເຄືອບ desalination ແບບດັ້ງເດີມ, rGO ມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງ conductivity ທີ່ດີເລີດ, ພື້ນທີ່ສະເພາະສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີ, ແລະຄາດວ່າຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບ desalination ແລະຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, rGO ເອງມີບັນຫາກ່ຽວກັບການລວມຕົວ ແລະ ການຕົກຕະກອນ, ເຊິ່ງຫຼຸດຜ່ອນກິດຈະກຳ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຕິດ rGO ໃສ່ວັດສະດຸໂຟມເພື່ອສ້າງເປັນ ໂຟມເມລາມີນ / ເຄືອບປະສົມ rGO ໄດ້ກາຍເປັນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງການແຍກເກືອອອກ.
ດ້ວຍການດັດແປງພື້ນຜິວແລະການເສີມສ້າງຄຸນສົມບັດຂອງຜູ້ຂົນສົ່ງຂອງວັດສະດຸໂຟມ, ພວກເຮົາແກ້ໄຂ rGO ຢ່າງເປັນເອກະພາບໃນດ້ານໂຟມເພື່ອເພີ່ມພື້ນທີ່ສໍາຜັດກັບ ions ເກືອໃນນ້ໍາ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂຄງສ້າງແລະຄວາມຫນາຂອງການເຄືອບ rGO ໄດ້ຖືກຄວບຄຸມເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະສະຖຽນລະພາບຂອງ desalination.
ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມເຂົ້າໃຈເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບກົນໄກການ desalination, ພວກເຮົາຍັງໄດ້ກະກຽມໂຟມ graphene oxide (rGO) ຫຼຸດລົງ. Graphene trioxide-coated melamine foam ມີໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ porous ແລະ hydrophilicity, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ມັນມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທີ່ດີແລະສາມາດດຶງດູດນ້ໍາໄປສູ່ພື້ນທີ່ການລະເຫີຍ, ເຮັດໃຫ້ນ້ໍາສາມາດທົດແທນໄດ້ໄວໃນຂະນະທີ່ຫຼີກເວັ້ນການ precipation ເກືອ.
ລະບົບການລະເຫີຍລະຫວ່າງໃບຫນ້າຂອງໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບການລະເຫີຍແບບຄົງທີ່ຂອງ 89.6% ພາຍໃຕ້ນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟແສງຕາເວັນ 1kW m−2. ລະບົບການລະເຫີຍຂອງ interfacial ນີ້ມີປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນສູງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວທີ່ດີ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງສໍາລັບການ desalination ນ້ໍາທະເລທາງການຄ້າ.
ໃນປັດຈຸບັນ, ວິກິດການພະລັງງານຂອງໂລກແລະການຂາດແຄນນ້ໍາໄດ້ກາຍເປັນໄພຂົ່ມຂູ່ຕໍ່ການພັດທະນາແບບຍືນຍົງຂອງສັງຄົມມະນຸດ. ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການພັດທະນາຂອງການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງແລະເຕັກໂນໂລຢີການເຮັດຄວາມສະອາດນ້ໍາໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈເພີ່ມຂຶ້ນ.
ເທັກໂນໂລຍີການລະເຫີຍລະຫວ່າງໜ້າດ້ວຍພະລັງງານແສງອາທິດ
ໃນຖານະເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນທີ່ມີທ່າແຮງ, ພະລັງງານແສງຕາເວັນແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ວິທະຍາໄລ, ຄວາມສະອາດ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການແປງຫຼາຍຫນ້າທີ່. ມັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດທີ່ຈະທົດແທນການເຊື້ອໄຟຟອດຊິວທໍາທີ່ເກັບຮັກສາໄວ້ໂດຍເຊື້ອໄຟ fossil ໄດ້.
ນອກຈາກເທັກໂນໂລຍີ photovoltaic ແສງຕາເວັນທີ່ຜະລິດພະລັງງານໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ເຕັກໂນໂລຢີການປ່ຽນພະລັງງານແສງຕາເວັນຍັງດູດເອົາພະລັງງານແສງຕາເວັນແລະປ່ຽນເປັນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ, ເຊິ່ງຖືວ່າເປັນວິທີທີ່ງ່າຍດາຍແລະມີປະສິດທິພາບໃນການນໍາໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນ.
ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ຽນຈາກພະລັງງານແສງຕາເວັນສາມາດຂັບເຄື່ອນຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ສະຖານີພະລັງງານຄວາມຮ້ອນແສງຕາເວັນ, desalination ແສງຕາເວັນ, sterilization, ລະບົບຄວາມຮ້ອນນ້ໍາແສງຕາເວັນແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຮ້ອນ. desalination ແສງອາທິດສະຫນອງການແກ້ໄຂປະສິດທິພາບ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນສໍາລັບເຂດທີ່ຂາດໂຄງລ່າງພື້ນຖານ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນສາມາດສະກັດນ້ໍາຈືດຈາກນ້ໍາທະເລໂດຍບໍ່ມີການພະລັງງານເພີ່ມເຕີມ.
ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເຕັກໂນໂລຍີການລະເຫີຍລະຫວ່າງໃບຫນ້າທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍແສງຕາເວັນໄດ້ຕັ້ງຂະບວນການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແສງຕາເວັນຢູ່ທີ່ການໂຕ້ຕອບຂອງແຫຼວ - vapor ແລະໄດ້ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີການນໍາໃຊ້ພະລັງງານແສງຕາເວັນໃຫມ່. ເມື່ອປຽບທຽບກັບການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນແບບປະສົມປະສານແບບດັ້ງເດີມ, ລະບົບການລະເຫີຍຂອງ interfacial ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບການລະເຫີຍທີ່ສູງຂຶ້ນແລະການຕອບສະຫນອງຄວາມຮ້ອນໄວແລະເປັນທາງເລືອກທີ່ມີທ່າແຮງສໍາລັບການລະບາຍນ້ໍາທະເລ.
ມາຮອດປະຈຸ, ການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຖືກປະຕິບັດກ່ຽວກັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບລະເຫີຍ interfacial. ລະບົບລະເຫີຍລະຫວ່າງທາງທີ່ໃຊ້ໂດຍແສງຕາເວັນແບບປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍສາມສ່ວນທີ່ສຳຄັນຄື:
ເຄື່ອງດູດແສງຕາເວັນທີ່ມີການດູດຊຶມແສງຕາເວັນສູງແລະປະສິດທິພາບການແປງລັງສີແສງຕາເວັນເປັນພະລັງງານຄວາມຮ້ອນ; insulator ທີ່ໂອນຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ຽນເປັນນ້ໍາຫຼາຍ; ແລະເສັ້ນທາງການສະຫນອງນ້ໍາທີ່ດຶງນ້ໍາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈາກນ້ໍາຫຼາຍໄປສູ່ຫນ້າດິນຂອງເຄື່ອງດູດແສງຕາເວັນ.
ໃນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາ, ນັກຄົ້ນຄວ້າຈຳນວນຫຼວງຫຼາຍໄດ້ອຸທິດຕົນເອງເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບການປ່ຽນພະລັງງານຈາກແສງຕາເວັນເປັນໄອນ້ຳໂດຍລວມໂດຍການສັງເຄາະວັດສະດຸດູດຊຶມຄວາມຖີ່ກ້ວາງ ແລະ ພະລັງງານແສງຕາເວັນ, ປັບປຸງການອອກແບບເສັ້ນທາງສະໜອງນ້ຳໃໝ່, ແລະ ປັບປຸງ ໂຄງສ້າງ ການກັນຄວາມຮ້ອນ.
ມາຮອດປະຈຸ, ລະບົບລະເຫີຍລະຫວ່າງທາງທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍແສງອາທິດໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫຼາຍ, induced solar distillation, sterilization ແສງຕາເວັນ, desalination ແສງຕາເວັນແລະການຜະລິດພະລັງງານແສງຕາເວັນ. ເພື່ອບັນລຸປະສິດທິພາບການລະເຫີຍສູງຂອງລະບົບ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສໍາຫຼວດການດູດຊຶມບໍລະອົດແບນໃນທົ່ວແສງຕາເວັນຂອງອຸປະກອນການດູດຊຶມແສງຕາເວັນ.
ວັດສະດຸດູດຊຶມພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ພັດທະນາ ແລະ ສຳຫຼວດຢູ່ໃນລະບົບລະເຫີຍລະຫວ່າງໜ້າຕາທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍແສງຕາເວັນ ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະກອບດ້ວຍວັດສະດຸກາກບອນ, ອະນຸພາກ plasmonic ແລະວັດສະດຸດູດຊຶມທີ່ເລືອກສະເພາະ. ໃນບັນດາພວກມັນ, ວັດສະດຸສີດໍາແລະກາກບອນທໍາມະຊາດມີຄວາມສາມາດໃນການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຈາກແສງຕາເວັນທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະເຫມາະສົມສໍາລັບເຄື່ອງດູດແສງຕາເວັນທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ.
ເນື່ອງຈາກອັດຕາການດູດຊຶມແສງຕາເວັນສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີ, ເຄື່ອງດູດແສງຕາເວັນທີ່ມີກາກບອນໄດ້ຖືກສຶກສາ, ລວມທັງທໍ່ nanotubes ກາກບອນ, graphite, ແລະການຫຼຸດລົງຂອງ graphene oxide. ຫຼັງຈາກການພັດທະນາຫຼາຍປີ, ປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນອາຍອາຍຂອງລະບົບພາຍໃຕ້ແສງຕາເວັນໄດ້ບັນລຸຫຼາຍກວ່າ 90%.
ເຖິງແມ່ນວ່າມີການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການພັດທະນາວັດສະດຸດູດຊຶມພະລັງງານແສງຕາເວັນແລະການອອກແບບໂຄງສ້າງການລະເຫີຍຂອງ interfacial, ອຸປະກອນ desalination ແສງອາທິດສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຍ້ອນການສະສົມຂອງເກືອຢູ່ດ້ານເທິງຂອງ evaporator ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ desalination. ເກືອທີ່ສະສົມໄດ້ຂັດຂວາງການດູດຊືມຂອງແສງຕາເວັນແລະຕັນ evaporator porous, ສົ່ງຜົນໃຫ້ປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບການລະເຫີຍບໍ່ດີ.
ວິທີການທາງກາຍະພາບແບບດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ຄື້ນ ultrasonic ແລະການແຊ່ນ້ໍາແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍທົ່ວໄປເພື່ອເອົາເກືອທີ່ສະສົມ, ແຕ່ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງການລະເຫີຍຂອງການໂຕ້ຕອບ.
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສະສົມຂອງເກືອໃນລະບົບ evaporation interfacial, ການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ສຸມໃສ່ການພັດທະນາ evaporation hydrophobic. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, evaporators hydrophobic ຈໍາກັດການສະຫນອງນ້ໍາໄປສູ່ຫນ້າດິນເທິງ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການປະຕິບັດການລະເຫີຍຂອງລະບົບ. ອີກວິທີຫນຶ່ງເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້ແມ່ນການໃຊ້ເຄື່ອງລະເຫີຍນ້ໍາ, ເຊິ່ງຍ້າຍເກືອເກີນຈາກພື້ນຜິວເທິງໄປຫານ້ໍາຫຼາຍ.
ມາຮອດປະຈຸ, ການສຶກສາຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ສຸມໃສ່ການອອກແບບ evaporators hydrophilic, ເຊັ່ນ: ເຍື່ອ fabric cellulose hydrophilic, ເຍື່ອ hydrophilic ເຈ້ຍ, ແລະ evaporators bio-inspired. ແຕ່ການພັດທະນາລະບົບລະເຫີຍລະຫວ່າງທາງທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງອາທິດທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ມີປະສິດທິພາບສູງໃນໄລຍະຍາວຍັງຄົງເປັນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຳຄັນ.
ໃນການສຶກສານີ້, ພວກເຮົາສະແດງໃຫ້ເຫັນການດູດຊຶມແສງຕາເວັນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ທົນທານຕໍ່ເກືອ, ປະສິດທິພາບສູງແລະຕອບສະຫນອງຄວາມຮ້ອນໄວທີ່ຫຼຸດລົງ graphene oxide (rGO) ໂຟມສໍາລັບການ desalination interfacial ຂັບເຄື່ອນໂດຍແສງຕາເວັນພາຍໃຕ້ການແສງສະຫວ່າງແສງຕາເວັນ fluorescence ຕ່ໍາ.
ໃນໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູພຸນໃໝ່, ໂຟມເມລາມີນທີ່ດູດຊຶມນ້ຳ (MF) ໄດ້ຖືກເລືອກເປັນພື້ນຖານ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ໜ້າດິນສຳລັບການດູດຊຶມແສງຕາເວັນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເສີມຂະຫຍາຍການກະແຈກກະຈາຍຫຼາຍຊັ້ນອີກດ້ວຍ.
hydrophilicity ດ້ານແລະ porosity ຂອງໂຟມ melamine ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງໃຫ້ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພຽງພໍແລະ fusion ຂອງເຂດການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແສງຕາເວັນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການ replenishment ຢ່າງໄວວາຂອງນ້ໍາ, ໃນຂະນະທີ່ຫຼີກເວັ້ນການສະສົມຂອງເກືອ.
ການໃຊ້ປະໂຍດຈາກປະສິດທິພາບສູງຂອງໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງ, ລະບົບ interfacial ທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງອາທິດແມ່ນສາມາດອັດຕາການປ່ຽນແປງຈາກແສງຕາເວັນເປັນອາຍອາຍຂອງ 89.6%.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ໂດຍການລວມເອົາໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງເປັນພະລັງງານແສງຕາເວັນທາງການຄ້າ, ພວກເຮົາໄດ້ອອກແບບ ແລະ ປະດິດອຸປະກອນ desalination ນໍ້າທະເລທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍແສງຕາເວັນທີ່ມີປະສິດຕິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນນໍ້າເຖິງ 56.4% ພາຍໃຕ້ແສງຕາເວັນ. ເນື່ອງຈາກການ desalination ແສງຕາເວັນ, ນ້ໍາສະອາດທີ່ເກັບກໍາແມ່ນຕ້ອງການຄຸນນະພາບທີ່ສາມາດດື່ມໄດ້.
ດ້ວຍປະສິດທິພາບການລະເຫີຍທີ່ເໜືອກວ່າ ແລະຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍວັດສະດຸປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນ, ລະບົບນີ້ສຳລັບການລະບາຍນ້ຳທະເລທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍແສງຕາເວັນ interfacial ນຳສະເໜີຄວາມສົດໃສດ້ານໃນການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນຳໃຊ້ການລະບາຍນ້ຳທະເລ.
Scalability ຂອງອຸປະກອນການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນ desalination ແສງຕາເວັນ
ລະບົບການລະເຫີຍລະຫວ່າງໃບຫນ້າໂດຍອີງໃສ່ໂຟມເມລາມິນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງ. ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ ter graphene oxide ແມ່ນຢູ່ເຄິ່ງກາງ ແລະຖືກຫໍ່ດ້ວຍຊັ້ນຂອງໂຟມໂພລີເອທີລີນ (PE) ຢູ່ດ້ານນອກເພື່ອສ້າງລະບົບລະເຫີຍຂອງສ່ວນປະສົມຂອງຟອງຕົນເອງ.
ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ graphene oxide ຫຼຸດລົງ tellurium ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດູດຊຶມລັງສີແສງຕາເວັນທີ່ເກີດຂື້ນຢ່າງໄວວາ, ປ່ຽນພະລັງງານແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນ, ແລະສ້າງແຮງຂັບເຄື່ອນສໍາລັບການລະເຫີຍຂອງຫນ້າ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ໂຟມເມລາມິນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ graphene oxide ຫຼຸດລົງ hydrophilic ສາມາດດຶງ brine ເຂົ້າໄປໃນເຂດການລະເຫີຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
ໂຄງສ້າງ porous ຂອງ graphene trioxide-coated melamine foam ອະນຸຍາດໃຫ້ vapor ຜະລິດທີ່ຈະຫນີເຂົ້າໄປໃນສະພາບແວດລ້ອມ, ສົ່ງເສີມການຈັບຂອງແສງແດດແລະດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນ. ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງແມ່ນເປັນຮູຂຸມຂົນແລະນ້ໍາ, ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດດຶງນ້ໍາເຂົ້າໄປໃນໂຄງສ້າງການລະເຫີຍທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງນີ້ໃນຂະນະທີ່ການທໍາລາຍເກືອເຂັ້ມຂຸ້ນກັບຄືນສູ່ນ້ໍາທະເລເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ.
ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການລະເຫີຍ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງເກືອຢູ່ທີ່ໂຟມຈະສູງກວ່າຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງນ້ຳທະເລຢູ່ດ້ານລຸ່ມ. ການປ່ຽນແປງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນເຮັດໃຫ້ເກືອແຕກອອກເປັນນ້ຳກ້ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໂຟມໂພລີເອທິລີນອ້ອມຂ້າງບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນ ໂຟມເມລາມີນ ທີ່ເຄືອບດ້ວຍກຣາຟີນອອກໄຊເທົ່ານັ້ນ , ແຕ່ຍັງລວມຕົວກັນຢູ່ເທິງໜ້ານ້ຳຕາມທຳມະຊາດ, ຍັບຍັ້ງການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກນ້ຳເຄັມອ້ອມຂ້າງ.
ລະບົບການລະເຫີຍຂອງການໂຕ້ຕອບສາມາດດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະມີປະສິດທິພາບໃນຫນ້ານ້ໍາໂດຍບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການອອກແບບທີ່ສັບສົນ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ນັບຕັ້ງແຕ່ການລະເຫີຍເກີດຂື້ນຢູ່ທີ່ການໂຕ້ຕອບຂອງອາຍແກັສຂອງແຫຼວ, ລະບົບການລະເຫີຍຂອງ interfacial ສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໂດຍອັດຕະໂນມັດເມື່ອການໂຕ້ຕອບຫຼຸດລົງ.
ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ graphene oxide ທີ່ຫຼຸດລົງ Tellurium ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນຂອງລະບົບການລະເຫີຍຂອງຫນ້າ. ໂຟມເມລາມີນຖືກແຊ່ຢູ່ໃນສານລະງັບ graphene oxide colloidal ເພື່ອກະກຽມການຫຼຸດຜ່ອນການຫຼຸດຜ່ອນ graphene oxide-coated melamine foam, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ graphene oxide ຖືກຫຼຸດລົງເປັນ graphamine oxide ຫຼຸດລົງໂດຍໃຊ້ວິທີການ hydrothermal.
ໂຟມເມລາມີນເຄືອບ graphene oxide ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງ 3.5 ຊຕມແລະຄວາມຫນາ 1.6 ຊຕມແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະ fabricate ແລະສີຂອງມັນແມ່ນສີດໍາເລິກ.
ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸໂຟມ melamine ເຄືອບ graphene oxide ທີ່ຫຼຸດລົງທີ່ສັງເກດເຫັນໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດສາມມິຕິໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມສູງຫຼາຍກ່ວາ 300 μm. ໂຄງສ້າງພື້ນຜິວທີ່ຫຍາບຄາຍຂອງອົງປະກອບການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແສງຕາເວັນແມ່ນມາຈາກໂຄງສ້າງ porous ຂອງ melamine ໂຟມ, ແລະ graphene oxide ທີ່ຖືກປັບປຸງຫຼຸດລົງຍັງເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພື້ນຜິວ.
ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວຂະຫຍາຍພື້ນທີ່ການດູດຊຶມແສງຕາເວັນໃນຂະນະທີ່ເພີ່ມການກະແຈກກະຈາຍຂອງແສງແດດທີ່ບັງເອີນຫຼາຍຂື້ນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປັບປຸງປະສິດທິພາບການປ່ຽນແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບ. ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງໂຟມເມລາມີນທີ່ກຽມໄວ້ຢູ່ທີ່ການຂະຫຍາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ພື້ນຜິວໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍທີ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັນ.
ຂະຫນາດ pore ຂອງ rGO-coated melamine foam ແມ່ນລະຫວ່າງ 20 ແລະ 40 μm. ໂຄງປະກອບການຂອງຮູຂຸມຂົນເປີດແລະຫນ້າ wrinkled ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຝາກຂອງ graphene oxide. ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທີ່ດີເນື່ອງຈາກການລະບາຍນ້ໍາຂອງໂຟມເມລາມີນທີ່ມີຮູຂຸມຂົນ.
ເມື່ອຢອດນ້ໍາສໍາຜັດກັບພື້ນຜິວຂອງໂຟມເມລາມິນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງ, ມັນຈະຖືກດູດຊຶມຢ່າງສົມບູນພາຍໃນ 0.5 ວິນາທີ. ດ້ານ hydrophilic ຂອງອົງປະກອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງສາມາດນໍາພາການລະບາຍນ້ໍາພາຍໃນໂຄງສ້າງ porous ໄດ້ຢ່າງໄວວາ. porosity ຂອງ graphene oxide-coated foam melamine ຫຼຸດລົງໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍການປຽບທຽບການປ່ຽນແປງມະຫາຊົນກ່ອນແລະຫຼັງຈາກການດູດຊຶມນ້ໍາ.
porosity ຂອງ graphene oxide-coated melamine ໂຟມສາມາດບັນລຸ 85.55%. ການດູດຊຶມພະລັງງານແສງຕາເວັນໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນ graphene oxide-coated melamine foam ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບການແປງແສງຕາເວັນເປັນຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບ. ເພື່ອປະເມີນຄວາມຕ້ານທານຂອງເກືອ, ໂຟມເມລາມິນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນການແກ້ໄຂ sodium chloride (3.5 wt%).
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, 3 g ຂອງ sodium chloride ແຂງໄດ້ຖືກວາງໄວ້ເທິງຫນ້າດິນແລະໂຟມ melamine ເຄືອບ Tergo ໄດ້ຖືກຈັດໃສ່ໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງແສງຕາເວັນຂອງ 1 kW m−2. ປະລິມານຂອງເກືອແຂງຄ່ອຍໆລະລາຍຫຼັງຈາກ 120 ນາທີ.
ເມື່ອແສງແດດສ່ອງໃສ່ໜ້າຜິວດ້ານເທິງຂອງ ໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ rGO , ອຸນຫະພູມຂອງໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍ rGO ຈະເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາພາຍໃນນາທີ ແລະ ຍັງຄົງຢູ່ທີ່ 35°C ຕະຫຼອດຂະບວນການລະເຫີຍ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດໃນການລະລາຍຂອງເກືອແມ່ນຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມ, ອຸນຫະພູມທີ່ສູງເທົ່າໃດ, ເກືອກໍ່ຈະລະລາຍໄວຂຶ້ນ ແລະ ດັ່ງນັ້ນທາດເຫຼັກເກືອຈຶ່ງສາມາດລະລາຍລົງໃນນ້ຳໜ້າຜິວໄດ້ຄືນໃໝ່.
ໃນໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບ graphene oxide ຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງມີຮູຂຸມຂົນຈໍານວນຫລາຍທີ່ມີຄວາມສາມາດດູດຊຶມນ້ໍາສູງທີ່ສາມາດສະຫນອງນ້ໍາຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕໍ່ຫນ້າດິນ, ເກືອສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍຈາກພື້ນຜິວເທິງໄປຫາຊັ້ນຍ່ອຍຂອງນ້ໍາ. ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງຄວາມເຄັມລະຫວ່າງຫນ້າດິນລະເຫີຍເທິງແລະຮ່າງກາຍ.
ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມກວ້າງໃຫຍ່ແລະການດູດຊຶມພະລັງງານແສງຕາເວັນທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ໂຟມ melamine ໄດ້ຖືກດັດແປງດ້ວຍໂຟມ melamine hydrophilic porous, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມພື້ນທີ່ການດູດຊຶມແສງຕາເວັນແລະເພີ່ມການກະແຈກກະຈາຍຫຼາຍ.
ລະບົບການລະເຫີຍຂອງແສງຕາເວັນທີ່ອີງໃສ່ rGO-coated melamine foam ສະແດງໃຫ້ເຫັນການຕອບສະຫນອງຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວວາທີ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແສງຕາເວັນຂອງ 1 kW m−2, ບັນລຸປະສິດທິພາບການປ່ຽນຄວາມຮ້ອນຂອງແສງຕາເວັນສະຫມໍ່າສະເຫມີຂອງ 89.6%.
ສຸດທ້າຍ, ພວກເຮົາໄດ້ລວມເອົາເຄື່ອງລະເຫີຍໂຟມເມລາມີນທີ່ເຄືອບດ້ວຍກຣາຟີນອອກໄຊທີ່ຫຼຸດລົງເຂົ້າໃນລະບົບແສງອາທິດ, ເຊິ່ງສາມາດຜະລິດນໍ້າດື່ມໄດ້ 56.4% ດ້ວຍການສະສົມເກືອຢູ່ທີ່ 1 kW m−2.
ພວກເຮົາຈິນຕະນາການວ່າອຸປະກອນ desalination interfacial ທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແສງອາທິດນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນເກາະດອນທີ່ໂດດດ່ຽວຫຼືໃນມະຫາສະຫມຸດເພື່ອເກັບກໍານ້ໍາດື່ມຈາກນ້ໍາທະເລທີ່ອຸດົມສົມບູນຫຼືຊັບພະຍາກອນນ້ໍາເຄັມອື່ນໆ.
ສະຫຼຸບ
Desalination rGO-coated melamine foam, ເປັນນະວັດກໍາແລະເຕັກໂນໂລຊີ desalination ແສງຕາເວັນປະສິດທິພາບ, ມີທ່າແຮງທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ແລະຄວາມສົດໃສດ້ານຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດສະຫນອງແຫຼ່ງນ້ໍາຈືດທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບເຂດທີ່ຂາດແຄນນ້ໍາ, ແຕ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນການເພິ່ງພາອາໄສພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມ, ຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະມົນລະພິດສິ່ງແວດລ້ອມ.
ໝາກຜົນຂອງການຄົ້ນຄວ້າຄັ້ງນີ້ ຈະປະກອບສ່ວນສຳຄັນເຂົ້າໃນການແກ້ໄຂບັນຫາການຂາດແຄນຊັບພະຍາກອນນ້ຳຈືດທົ່ວໂລກ ແລະ ຊຸກຍູ້ການພັດທະນາແບບຍືນຍົງໃຫ້ປະກົດຜົນເປັນຈິງ.
ສຳລັບຂໍ້ມູນເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບໂຟມເມລາມີນ SINOYQX, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ຫາພວກເຮົາໄດ້ທີ່ [email protected] ຫຼື ໂທຫາພວກເຮົາໄດ້ທີ່: +86-28-8411-1861.
ຮູບພາບແລະບົດເລື່ອງບາງຢ່າງແມ່ນໄດ້ຮັບການຜະລິດຈາກອິນເຕີເນັດ, ແລະລິຂະສິດເປັນຂອງຜູ້ຂຽນຕົ້ນສະບັບ. ຖ້າມີການລະເມີດໃດໆ, ກະລຸນາຕິດຕໍ່ພວກເຮົາເພື່ອລຶບ.