煤沥青基多孔碳水凝胶的构筑及其太阳能界面水蒸发性能研究

摘要

以煤沥青为原料、纳米CaCO₃为造孔剂，制备了煤沥青基多孔碳，经混酸氧化改性后用作光吸收体（NSCTP），与聚乙烯醇（PVA）复合构筑了煤沥青基多孔碳水凝胶界面水蒸发器（NSCTP@PVA）．研究了光吸收体和蒸发器的微观结构、光吸收性能、亲水性、光热转换以及太阳能驱动界面水蒸发性能．结果表明：NSCTP@PVA水凝胶蒸发器具有优异的水传输特性和光热转换能力，在1 kW·m^-2光照强度下，水蒸发速率为1.28 kg·m^-2·h^-1，光热转换效率为74.16%，且在3.5 wt%NaCl溶液以及模拟苦咸水中，经过长循环测试，水蒸发速率仍可稳定在1.20 kg·m^-2·h^-1，展现出优异的循环稳定性和蒸发性能．同时，NSCTP@PVA水凝胶蒸发器在海水淡化、苦咸水净化、染料去除及工业废水净化中均展现出优异的性能．

关键词

煤沥青 / 多孔碳 / 水凝胶 / 太阳能界面水蒸发 / 水净化