纳米TiN/h-BN纤维复合气凝胶的制备及光热海水淡化性能

摘要

以三聚氰胺（C₃H₆N₆）、硼酸（H₃BO₃）、乙醇（C₂H₅OH）、尿素[CO（NH₂）₂]和四氯化钛（TiCl₄）为原料,通过真空浸渍法和原位反应制备了纳米氮化钛/六方氮化硼纤维复合气凝胶新型光热转换材料（TiN/h-BN）,并用于太阳能海水淡化.研究了复合气凝胶的光热蒸发性能以及对海水中阳离子的去除效果.结果表明,纳米氮化钛颗粒原位生长在氮化硼纤维表面,显著提高了气凝胶的光吸收性、水润湿性和光热转换性能.在模拟1个太阳光（1 kW/m²）照射下,复合气凝胶在100 s内表面温度上升至平衡温度66.8℃,对光辐射具有较高的吸收和转换能力,其水蒸发速率为2.88 kg·m^?2·h^?1,蒸发效率为93%,并展现出优异的循环使用性能,对人工海水中阳离子的去除率高达99.9%,在海水淡化领域具有良好的应用前景.

关键词

氮化钛 / 氮化硼气凝胶 / 光热转换 / 海水淡化