设计用于加速海水淡化厂蒸发的创新材料

被金装饰的二氧化钛纳米粒子吸收太阳光谱的96yabo214%,并将其转化为热量。在海水淡化厂,这种材料可以加速蒸发2.5倍,并可以跟踪危险分子和化合物。

与远东联邦大学(FEFU),ITMO大学和俄罗斯科学院远东分公司的国际研究团队发表了相关文章亚博老虎机网登录ACS应用材料和界面。亚博网站下载

获得安全用水被列入17项联合国可持续发展目标。与此同时,世界卫生组织(WHO)和儿童基金会(UNICEF)在2019年的报告中谈到了这个问题,指出有22亿人无法获得安全的饮用水。

提供清洁饮用水的方法之一是通过蒸发和随后的蒸汽浓缩来淡化海水。为了提高产量,需要能加速蒸发的新材料。亚博网站下载在过去的五年中,这已经成为全球一个快速发展的研究领域。

这种创新材料是由FEFU、FEB亚博网站下载 RAS和ITMO大学的科学家与来自西班牙、日本、保加利亚和白俄罗斯的同事合作设计的。研究人员称,它可以作为水蒸发的纳米加热器,也可以作为传感器系统中的光学探测器,跟踪液体中各种物质的最小痕迹。

以后的性能可以与微流体生物医学系统,实验室碎片,污染物,抗生素或病毒的环境监测相关。

“在激光照射时,最初结晶的二氧化钛是完全无定形的强度且宽带光吸收特性。通过金纳米能器的装饰和掺杂材料另外促进了可见光吸收。

最初,我们打算在太阳能的背景下使用该特征,但快速意识到由于在太阳能电池的有源层中的新的无定形结构纳米颗粒将吸收吸收的太阳能转化为热而不是电力。yabo214但是这个想法来使用它作为一种纳米加热器在海水淡化罐中,在实验室条件下成功完成。“,表示,二月ras自动化和控制过程中的高级研究员亚历山大Kuchmizhak作者之一。

该材料是通过一种简单而环保的液体激光烧蚀技术获得的。

“我们将二氧化钛纳米粉末添加到含有金离子的液体中,并用可见光谱的激光脉冲照射混合物。该方法不需要昂贵的设备,危险化学品,并且可以很容易地优化以在每小时克克克合成独特的纳米材料”,app亚博体育Fefu理工学院学院(学校)的初级研究员研究参与者Stanislav Gurbatov。

值得注意的是,最初的二氧化钛纳米粒子不吸收可见光激光辐射。yabo214然而,它们在其表面催化形成纳米级金团簇,刺激二氧化钛进一步熔化。几种混合纳米粒子融合形成独特的纳米形貌,yabo214其中金纳米团簇位于二氧化钛内部和表面。

Au装饰的无定形二氧化钛纳米粉末对于人眼出现完全黑色,因为它有效地吸收在整个可见光光谱中,就像空间中的黑洞一样,并将其转化为热量。在鲜明的对比度下,用作原料的商业二氧化钛粉末,一观察白色。

开发新材料,包括支持各种申请的新可管理物理原则亚博网站下载的材料,包括FEFU的优先领域,科学家正在与俄罗斯科学院,国内外同事们密切合作。亚博老虎机网登录

俄罗斯科学基金会亚博老虎机网登录(授予No.19-79-00214)支持这项研究。

来源:https://www.dvfu.ru/en/

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