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基于多功能磁性纳米颗粒增强的凝胶复合材料用于远程可控太阳能蒸发器

所属分类:新型材料产业

所属单位:陕西科技大学

联系人:-

联系方式:0951-6087161 /5020588

所在地:

成果简介

盐水中的太阳能蒸发器在资源可持续性、海水淡化以及可再生能源采集方面具有巨大潜力。具有光热转换性质的纳米复合水凝胶已经成为太阳能驱动蒸汽生成设备的候选材料,但在盐水环境中,远程控制和低机械性能方面存在限制。在此研究团队开发了一种基于多功能Fe3O4纳米颗粒增强凝胶珍珠层的远程控制、耐盐且坚韧强大的太阳能蒸发器。Fe3O4纳米颗粒具有三重作用:作为纳米交联剂、光热转换器和非束缚操控装置,同时结合凝胶珍珠层在盐水中收缩的趋势,有助于协同机械增强。这种集成的磁性纳米复合水凝胶表现出坚韧强大的机械性能(19.58 MPa的极限强度,300%的断裂应变,在500%下自恢复性和抗疲劳性),解决了远程操作系统和高强度要求的实际应用挑战。此外,在外部磁场下,同时实现远程控制运动或可调位置的情况下,可达到良好的光热转换性能(蒸发率为1.26 kg m−2 h−1,蒸发效率为92.84%)。基于多功能磁性Fe3O4@凝胶珍珠层纳米复合材料的智能太阳能蒸发系统为盐水环境中的非束缚操控提供了灵活的的能量转换设备的新机遇。

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