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动力工程系胡雪蛟教授课题组(NES-Lab)太阳能海水淡化系统取得重要进展,研究成果近期发表于能源类顶级期刊《Nano Energy》(一区,影响因子=12.343),题为“A bio-inspired capillary-driven pump for solar vapor generation”。 皇冠新体育app15级博士生刘辉东为论文第一作者,国家************胡雪蛟教授和皇冠新体育app师资博后江海峰老师为共同通讯作者,皇冠新体育app为唯一完成单位。博士章先涛,硕士生洪子鑫以及本科生浦志钢等参与了该论文的相关工作。材料工程系杨兵教授在材料制备中给予重要指导和支持。
受自然界中植物的蒸腾作用启发,该论文设计了一种特殊的太阳能毛细驱动蒸发泵,利用毛细作用力作为驱动力将海水抽至多孔材料表面,并在多孔材料表面沉积超薄高效光热转换材料,捕捉太阳光,加热表面海水蒸发获取淡水。与传统整体加热海水蒸发获取淡水不同,该系统由于采用独特的取出部分海水加热方式结合多孔材料低导热特性,将热量限制在蒸发面局部加热海水蒸发,可以提高蒸发速率,降低系统的能量损失。该系统可以在非聚焦太阳能辐照的条件下将太阳能海水淡化效率从传统35-45%提高到73%。
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图1 (a)植物蒸腾作用水分输运过程; (b)仿生太阳能蒸发泵。
Nano Energy原文链接:http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2017.10.039
胡雪蛟和江海峰作为共同通讯作者,在海水淡化领域今年已发表多篇高质量论文,包括:ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9: 22826(一区,影响因子=7.504);Desalination, 2017, 410: 10(一区,影响因子=5.527);The Journal of Physical Chemistry C, 2017, 121: 1321(二区,影响因子=4.536);RSC Advances, 2016, 6: 101948(二区,影响因子=3.289);Materials Research Bulletin, 2018, 97: 96(二区,影响因子=2.446)等,另有多篇高质量论文在审中。NES-Lab课题组热忱欢迎具有能源、材料、化工等背景的学生加入。