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碳基太阳能海水淡化复合膜的设计及其性能研究
1
作者
郭艳艳
宋程燕
+2 位作者
苏海建
李媛欣
马准
《膜科学与技术》
2025年第4期133-142,共10页
随着全球淡水资源短缺问题的日益严峻,太阳能驱动界面蒸发技术因其高效性与环保性成为海水淡化领域的研究热点。本文提出基于聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的Janus结构设计,通过化学改性、真空抽滤与涂覆工艺制备了聚偏二氟乙烯炭黑聚二甲基硅氧...
随着全球淡水资源短缺问题的日益严峻,太阳能驱动界面蒸发技术因其高效性与环保性成为海水淡化领域的研究热点。本文提出基于聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的Janus结构设计,通过化学改性、真空抽滤与涂覆工艺制备了聚偏二氟乙烯炭黑聚二甲基硅氧烷(PVDF CB PDMS)复合光热膜。系统研究了炭黑(CB)用量、PVDF膜浸泡时间及聚二甲基硅氧烷(PDMS)用量对蒸发速率的影响,并通过响应面分析法优化得到最佳工艺条件:炭黑用量0.51 g、#PVDF膜浸泡时间19.7 min、PDMS用量0.20 g。在此条件下,界面光热蒸发速率预测值为2.87 kg/(m^(2)·h),实验值为2.87 kg/(m^(2)·h),二者高度吻合。微观表征显示,炭黑的均匀分散显著提升了光吸收率(>99%),而PDMS疏水层有效抑制了盐分结晶。本研究为低成本、高稳定性太阳能海水淡化膜的开发提供了理论支持。
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关键词
界面蒸发
海水淡化
碳基材料
聚偏二氟乙烯复合膜
光热转换
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职称材料
题名
碳基太阳能海水淡化复合膜的设计及其性能研究
1
作者
郭艳艳
宋程燕
苏海建
李媛欣
马准
机构
山东科技大学化学与生物工程学院
出处
《膜科学与技术》
2025年第4期133-142,共10页
基金
山东省自然科学基金面上项目(ZR2020MB118)。
文摘
随着全球淡水资源短缺问题的日益严峻,太阳能驱动界面蒸发技术因其高效性与环保性成为海水淡化领域的研究热点。本文提出基于聚偏二氟乙烯(PVDF)膜的Janus结构设计,通过化学改性、真空抽滤与涂覆工艺制备了聚偏二氟乙烯炭黑聚二甲基硅氧烷(PVDF CB PDMS)复合光热膜。系统研究了炭黑(CB)用量、PVDF膜浸泡时间及聚二甲基硅氧烷(PDMS)用量对蒸发速率的影响,并通过响应面分析法优化得到最佳工艺条件:炭黑用量0.51 g、#PVDF膜浸泡时间19.7 min、PDMS用量0.20 g。在此条件下,界面光热蒸发速率预测值为2.87 kg/(m^(2)·h),实验值为2.87 kg/(m^(2)·h),二者高度吻合。微观表征显示,炭黑的均匀分散显著提升了光吸收率(>99%),而PDMS疏水层有效抑制了盐分结晶。本研究为低成本、高稳定性太阳能海水淡化膜的开发提供了理论支持。
关键词
界面蒸发
海水淡化
碳基材料
聚偏二氟乙烯复合膜
光热转换
Keywords
interfacial evaporation
seawater desalination
carbon-based materials
polyvinylidene fluoride composite membrane
photothermal conversion
分类号
TQ028 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
碳基太阳能海水淡化复合膜的设计及其性能研究
郭艳艳
宋程燕
苏海建
李媛欣
马准
《膜科学与技术》
2025
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职称材料
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