设计用于加速海水淡化厂蒸发的创新材料

用金装饰的二氧化钛纳米颗粒吸收了约96%的太欧洲杯猜球平台阳光谱并将其转化为热量。这种材料可以加速海水淡化厂的蒸发,达到2.5倍,并且可以追踪有害分子和化合物。

一个由远东联邦大学(FEFU)、ITMO大学和俄罗斯科学院远东分院代表组成的国际研究小组发表了一篇相关文章欧洲杯线上买球ACS应用材料与界面。欧洲杯足球竞彩

17项联合国可持续发展目标包括获得安全用水。与此同时,世界卫生组织(WHO)和儿童基金会(UNICEF)在2019年报告中解决了这一问题,指出22亿人无法获得安全饮用水。

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。为了实现更高的产量,需要新材料来加速蒸发。在过去的五年中,这已经成为全球范围内一个快速发展的研究领域。欧洲杯足球竞彩

这些创新材料是由FEFU、FEB欧洲杯足球竞彩 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。研究人员声称,它可以用作水蒸发的纳米加热器,也可以用作跟踪液体中各种物质最小痕迹的传感器系统中的光学探测器。

之后的特性可用于微流体生物医学系统、芯片上的实验室,以及污染物、抗生素或水中病毒的环境监测。

“在激光照射下,最初的晶体二氧化钛变成完全无定形,获得了强大的宽带光吸收特性。金纳米团簇的装饰和掺杂也有助于可见光的吸收。

最初,我们打算在太阳能的背景下使用这一特性,但很快意识到,由于太阳能电池活性层中的新型非晶态结构纳米颗粒将把吸收的太阳能转化为热能,而不是电能。欧洲杯猜球平台但这个想法后来被用作一种脱盐罐中的纳米加热器,在实验室条件下成功实现了。”这篇论文的作者之一亚历山大·库奇米扎克(Alexander Kuchmizhak)说,他是英国皇家科学院自动化与控制过程研究所的高级研究员。

该材料是通过一种简单且环保的液体激光烧蚀技术获得的。

“我们将纳米二氧化钛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对混合物进行辐照。这种方法不需要昂贵的设备,不需要危险的化学品,而且很容易优化,以克/小时的速2020欧洲杯下注官网度合成独特的纳米材料”,该研究参与者、FEFU理工学院(学校)初级研究员斯坦尼斯拉夫·古尔巴托夫说。

值得注意的是,最初的二氧化钛纳米颗粒不吸收可见激光辐射。然欧洲杯猜球平台而,它们催化了纳米金簇在其表面的形成,刺激了二氧化钛的进一步熔化。几种杂化纳米颗粒融合形成独特的纳米形态,其中金纳米团簇位于二氧化钛的内部和表面。

金装饰的非晶态二氧化钛纳米粉末在人眼看来是完全黑色的,因为它像太空中的黑洞一样有效地吸收整个可见光谱,并将其转化为热量。与之形成鲜明对比的是,作为原料的商用二氧化钛粉末,看上去是白色的。

新材料的开发,包括那些支持广泛应用的新的可管理欧洲杯足球竞彩的物理原理的材料,属于FEFU的优先领域,科学家们正在与俄罗斯科学院、国内外同事密切合作进行研究。欧洲杯线上买球

俄罗斯科学基金(欧洲杯线上买球批准号:)19-79-00214)支持这项研究。

资料来源:https://www.dvfu.ru/en/

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