化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
市場(chǎng)數(shù)據(jù)丨中標(biāo)金額大幅上升！5月質(zhì)譜儀中標(biāo)盤(pán)點(diǎn)
據(jù)化工儀器網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，5月中國(guó)政府采購(gòu)網(wǎng)上[詳細(xì)]
再得高蒸汽轉(zhuǎn)化速率 低電壓驅(qū)動(dòng)焦耳熱界面蒸發(fā)新進(jìn)展！
2023年12月12日 14:18:25
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：9822
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光元件技術(shù)與工程部吳衛(wèi)平研究員和劉豐華副研究員團(tuán)隊(duì)，在新型介孔碳材料實(shí)現(xiàn)微觀界面焦耳熱蒸發(fā)方面取得進(jìn)展。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】太陽(yáng)能是一種無(wú)污染、無(wú)二氧化碳排放的可再生能源，太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式?；诠鉄嵝?yīng)的界面蒸發(fā)是一項(xiàng)有別于傳統(tǒng)方法的新技術(shù)，在應(yīng)對(duì)全球氣候問(wèn)題和清潔能源高效利用等方面具有重要意義。
界面光熱水蒸發(fā)技術(shù)是一種利用太陽(yáng)輻射能將水轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換技術(shù)。它通過(guò)將水暴露在太陽(yáng)光下，利用太陽(yáng)輻射能提供的熱能，使水蒸發(fā)并轉(zhuǎn)化為蒸汽。這種技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，可以應(yīng)用于海水淡化、廢水處理、農(nóng)業(yè)灌溉等領(lǐng)域。然而，基于光熱的界面蒸發(fā)技術(shù)面臨蒸發(fā)速率低，且難以實(shí)現(xiàn)緊湊化設(shè)計(jì)等瓶頸問(wèn)題，嚴(yán)重阻礙了其推廣和應(yīng)用。
中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光元件技術(shù)與工程部吳衛(wèi)平研究員和劉豐華副研究員團(tuán)隊(duì)在前期光熱界面蒸發(fā)研究工作的基礎(chǔ)上，采用體相導(dǎo)電介孔碳材料構(gòu)筑了一種低成本、機(jī)械強(qiáng)度高的焦耳熱蒸發(fā)裝置，實(shí)現(xiàn)了低電壓(1 V-9 V)驅(qū)動(dòng)的高速率蒸汽產(chǎn)生速率(達(dá)98.7 kg m−2 h−1)，其能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%以上，并有望進(jìn)一步提升。
與基于傳統(tǒng)80/20 CrNi電阻電熱合金加熱蒸發(fā)裝置相比，蒸發(fā)速率與能耗發(fā)生了數(shù)量級(jí)變化。其主要是由于基于成型體相多孔碳材料內(nèi)部豐富的分級(jí)介孔微納結(jié)構(gòu)、可調(diào)諧的化學(xué)表面特性及適宜可調(diào)的電導(dǎo)率等優(yōu)勢(shì)。由電場(chǎng)產(chǎn)生的焦耳熱被限制在有限的空間內(nèi)，通過(guò)介孔碳材料達(dá)到了微觀限域控制效果，與碳材料內(nèi)部的界面水實(shí)現(xiàn)了能量與蒸發(fā)的局域化匹配。
研究人員還研制并測(cè)試了一種低電壓驅(qū)動(dòng)的加熱模塊化裝置，展示了利用太陽(yáng)能電池、風(fēng)能和潮汐發(fā)電等可再生能源的工業(yè)潛力和新的離網(wǎng)解決方案，將有助于分布式可再生綠色能源的應(yīng)用拓展。
本項(xiàng)研究證實(shí)了多孔碳材料在焦耳熱作用下的微觀表界面限域蒸發(fā)性能，獲得了高的蒸汽轉(zhuǎn)化速率和能量轉(zhuǎn)換效率，具有可集成化、多物理場(chǎng)協(xié)同等特點(diǎn)，表明具有微納尺度結(jié)構(gòu)的體相介孔碳材料及其低電壓焦耳熱技術(shù)，在能量限域利用、海水淡化、礦物提取及蒸餾提純等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
目前，相關(guān)研究成果以“Electrically powered artificial black body for low-voltage high-speed interfacial evaporation”為題，發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A上。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
中國(guó)物理學(xué)會(huì)5大物理獎(jiǎng)推薦評(píng)選工作啟動(dòng)！
日前，2025-2026年度中國(guó)物理學(xué)會(huì)胡剛復(fù)、饒毓泰、葉企孫、吳有訓(xùn)、王淦昌物理獎(jiǎng)的推薦及評(píng)選工作已經(jīng)開(kāi)始，中國(guó)物理學(xué)會(huì)發(fā)布《關(guān)...2025-06-10 11:51:21 -
浙江2024年全省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)定結(jié)果公布
日前，根據(jù)《全省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管理辦法》（浙科發(fā)基〔2023〕40號(hào)）規(guī)定，經(jīng)浙江省科學(xué)技術(shù)廳組織評(píng)審和論證，認(rèn)定“全省智能建造與工程...2025-06-06 13:45:49 -
建成100個(gè)部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室！生態(tài)環(huán)境部發(fā)布重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃
日前，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《生態(tài)環(huán)境部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃（2025-2035）》，部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將集中在8大研究領(lǐng)域。2025-06-04 11:23:40 -
3年內(nèi)建成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室達(dá)600家以上！西安加快推進(jìn)科研平臺(tái)建設(shè)
西安市人民政府印發(fā)《措施》，其中明確，到2027年，全市投用的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量達(dá)到3個(gè)以上，陜西實(shí)驗(yàn)室達(dá)到5家以上，市級(jí)及以上...2025-05-29 14:45:11 -
事關(guān)科技創(chuàng)新債券發(fā)行！央行證監(jiān)會(huì)聯(lián)合發(fā)布公告
近日，中國(guó)人民銀行、中國(guó)證監(jiān)會(huì)近日聯(lián)合發(fā)布關(guān)于支持發(fā)行科技創(chuàng)新債券有關(guān)事宜的公告，助力拓寬科技創(chuàng)新企業(yè)融資渠道。2025-05-15 14:58:02 -
填補(bǔ)領(lǐng)域空白 我國(guó)牽頭制定首項(xiàng)預(yù)測(cè)性維護(hù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
近日，我國(guó)牽頭制定的IEC首項(xiàng)預(yù)測(cè)性維護(hù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，標(biāo)志著我國(guó)在預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)研究與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，為人工智能...2025-05-15 14:00:22
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
