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作者：李宇恒;张功学;王伟;张帅康;桓茜;靳浩斌;朱航科;
单位：陕西科技大学机电工程学院;陕西工业职业技术大学航空工程学院;咸阳市太阳能光热转换材料重点实验室;武汉工程大学材料科学与工程学院;
摘要：太阳能驱动界面水蒸发技术为海水淡化和废水处理提供了一种环保且高效的途径，以应对全球水资源短缺的挑战。生物质衍生的三维光热材料因其卓越的光吸收和水传输能力，在提升界面蒸发性能方面受到了广泛关注。该研究以天然生物质(山药)为原料，制备出三维柱形(CCY)与锥形(CO-CCY)多孔碳蒸发器，系统地表征其结构、光吸收及水运输性能，测试其高盐度海水中的蒸发耐盐性能以及户外淡化脱盐与水质净化能力。结果表明：蒸发材料内部呈现蜂窝状的交联孔道，使其具有优异的水供送和蒸汽扩散能力。在3.5%NaCl溶液中，CCY和CO-CCY的蒸发速率分别为1.14 kg/(m~2·h)和1.12 kg/(m~2·h)。CO-CCY具备较高的蒸发效率，达到76.94%。在20%NaCl溶液中性能受到显著抑制，蒸发速率减少为0.64 kg/(m~2·h)和0.53 kg/(m~2·h)。进一步测试了蒸发材料的太阳能脱盐和水处理应用效果，淡化水中B~(3+)、Na~+、Mg~(2+)、K~+、Ca~(2+)的离子浓度相比原溶液均降低了3～4个数量级，亚甲基蓝、甲基橙染料废水经过处理后在300～800 nm波段几乎无吸收，水体清澈透明，在太阳能驱动海水淡化与污水处理领域具有良好应用潜力。
关键词：三维多孔碳;;太阳能界面蒸发;;生物质材料;;染料废水处理;;饮用水
基金资助：陕西省教育厅科研计划项目(24JP012);; 陕西高校青年创新团队项目
