PAM-PDA-PEG改性气凝胶的光热转换性能研究

分类： 能源科学 >> 能源（综合） 提交时间： 2022-10-26 合作期刊: 《桂林电子科技大学学报》

孙志强 周建华 苗 蕾

摘要： 气凝胶具有高孔隙率和低热导率,能够吸收太阳光并转换为热能加热液态水,因此被广泛应用于太阳能驱动水蒸 发领域,可以实现高效的海水淡化和污水处理。为了提高气凝胶的水蒸发速率,选择吸水性好的聚丙烯酰胺(PAM)为基 底,聚多巴胺(PDA)为亲水改性材料,聚乙二醇(PEG)为分散剂,通过冷冻干燥法制备PAM-PDA-PEG(PG-PAM)改性气 凝胶。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外/可见/近红外分光光度计(UV-vis-NIR)、水接触角和拉曼 光谱(Raman)对改性气凝胶的微观形貌、化学组成、光学性质、亲水性及水状态进行了表征。还利用模拟蒸发系统测试了 PAM-PDA-PEG的光热转换性能。结果表明,纯PAM的光热转换性能较弱,但经过改性后的PAM-PDA-PEG气凝胶不仅 具有良好的吸光性和亲水性,还蕴含大量的中间水,可以有效地降低蒸发所需要的能量。经过测试,PAM-PDA-PEG在 1 kWm-2的光强下蒸发速率达到2.40 kgm-2h-1,是纯PAM 的5倍。此外,脱盐和染料去除实验证明了PAM-PDAPEG 实际应用能力。

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