上海交大ITEWA团队提出多孔盐晶体自组装实现太阳能结晶的新方法
- 2024/12/5 17:12:04 14439
- 来源：上海交通大学
【仪表网 研发快讯】近日，上海交大机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所ITEWA团队在Energy & Environmental Science上发表了题为“Self-assembled porous salt crystals for solar-powered crystallization”的研究论文，提出多孔盐晶体自组装实现太阳能结晶的新方法。制冷与低温工程研究所博士生于杰为论文第一作者，徐震原教授为通讯作者，王如竹教授对该工作做出了重要指导。
针对太阳能界面蒸发技术处理盐水时面临的盐晶体沉积阻碍蒸发的瓶颈问题，团队通过利用盐晶体爬行和风化过程，并对盐结晶过程进行调控，使得盐晶体自组装成为有利于蒸发过程的分层多孔蒸发器，将盐结晶从传统认为的蒸发抑制因素转变为促进因素。研究构建的分层多孔盐晶体蒸发器能够实现被动溶液输运、快速蒸汽扩散和稳定热量输运，在处理27.3 wt%盐度的浓缩海水时实现了18.78 kg m-2 h-1的蒸发速率和盐-水完全分离的零排放处理效果，理论盐产率相较以往研究高出一倍以上，并实现了浓缩海水在10天测试周期内的连续稳定蒸发结晶。
这种兼顾高蒸发速率和稳定性的蒸发器可以显著降低水处理成本，研究取得的盐水零排放处理成本低于领域内相关研究和商业结晶器技术，在实现低成本的太阳能盐水零排放处理、盐资源回收等方面具有较强的潜力，也为盐结晶与太阳能界面蒸发过程的相互影响提供了新的基础性理解。
王如竹教授领衔的“能源-水-空气”交叉学科创新团队ITEWA长期致力于解决能源、水、空气交叉领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现材料-器件-系统层面的整体解决方案，推动相关领域的进展。团队近年来在Science, Nature Reviews Materials, Nature Water, Joule, Energy & Environmental Science等期刊发表系列学科交叉论文。
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