Herstellung eines origamibasierten Verdampfers aus Ulva-Cellulose und dessen Meerwasserentsalzungsleistung

Ji-jin Wu ,  

Zheng-ting Song ,  

Wen-tao Hu ,  

Chang-ping Feng ,  

Jie Yang ,  

Wei Yang ,  

摘要

Die solarbetriebene Meerwasserentsalzungstechnologie besitzt ein enormes Potenzial zur Lösung der globalen Süßwasserknappheit. Allerdings weisen Verdampfer nach längerer Betriebszeit allgemein Probleme bei der Rückgewinnung und dem Abbau auf, was die nachhaltige Anwendbarkeit der Technologie erheblich beeinträchtigt. Inspiriert von der Recyclingfähigkeit von Papier und der traditionellen chinesischen Origami-Kunst wurde ein wiederverwertbarer Origami-Verdampfer hergestellt, bei dem Ulva-Cellulose als Hauptmaterial mit Zellstofffasern gemischt und Graphen-Mikroflocken eingeführt wurden, um die photothermische Umwandlungsfähigkeit zu verbessern. Bei einer Sonnenlichtintensität von 1 Sonne erreichte der Verdampfer eine durchschnittliche Verdampfungsrate von 2,20 kg·m-2·h-1. Die Ergebnisse von Außentests zeigten eine hervorragende Entfernungskapazität für K+, Ca2+, Na+ und Mg2+ aus Meerwasser mit Entfernungsraten von über 99 %. Nach Recycling und Neubearbeitung des Verdampfers behielt der regenerierte Verdampfer eine Verdampfungsrate von 1,95 kg·m-2·h-1 bei. Diese Arbeit bietet nicht nur neue strukturelle Inspirationen für die effiziente Meerwasserentsalzung, sondern auch neue Ansätze zur Lösung der Nachhaltigkeitsprobleme von Verdampfern und der Ulva-Verschmutzung entlang der chinesischen Küste.

关键词

Ulva; Cellulose; Meerwasserentsalzung; photothermische Umwandlung; wiederverwertbar

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