蔚山科学技术大学研发出新型太阳能蒸发器
2026-01-26 17:41
来源:蔚山科学技术大学
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蔚山科学技术大学(UNIST)能源与化学工程学院张智铉教授领导的研究团队,近日成功开发出一种基于三元氧化物的高性能太阳能蒸发器。该蒸发器仅利用太阳能即可将海水转化为清洁饮用水,无需任何外部电源,为解决发展中国家和偏远岛屿社区的水资源短缺问题提供了新方案。a) 普通尖晶石氧化物和三元尖晶石氧化物中光生电荷和复合过程的示意图。b) 太阳能蒸发系统的示意图。c) 用于海水净化的可扩展漂浮装置。

研究团队通过带隙工程工艺,用铜和铬取代耐腐蚀锰氧化物中的部分锰,创造出一种新型三元氧化物。这种材料能够吸收几乎整个太阳光谱,覆盖97.2%的太阳光,并将其高效转化为热能,使蒸发器表面温度高达80°C,显著提升了蒸发效率。实验表明,一个1平方米的装置一小时内可生产约4.1升净水,速度是海水自然蒸发的七倍,成为目前报道中速度最快的氧化物基蒸发器。

该蒸发器还创新设计了倒U形结构,结合吸水纤维材料和疏水性聚酯织物,有效防止了盐分在表面积聚。张智铉教授表示:“我们从根本上提高了氧化物材料的光吸收范围和光热效率,开发出高性能、耐用的蒸发器。其可扩展性和稳定性,使其有望成为解决现实世界水资源短缺问题的实用方案。”

更多信息:作者:Rana Muhammad Irfan 等人,标题:《基于带隙工程化 CuMnCrO₄ 尖晶石氧化物的可扩展太阳能蒸发器及其在受污染海水中的耐盐性能》,发表于:《先进材料》(2025)。期刊信息:先进材料

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