2021年09月28日   欢迎光临聚合物分离膜及其表界面工程课题组!
当前位置:首页 > 组内动态 > 组内新闻

热烈祝贺SIEPM课题组博士后魏晨杰在Chem. Eng. J.上发表光热膜海水淡化领域研究新成果

发布日期:2021-06-07 14:30  作者:魏晨杰  编辑:马曌宇  访问量:371

淡水资源匮乏严重影响着人们的生产生活,随着城市化进程的加快及世界人口的增加,部分地区水资源短缺问题日益严重,导致可利用的淡水资源数量进一步衰减。近几年,传统的低温热蒸馏、反渗透技术在实际生活中已经取得了广泛应用,然而对于偏远地区和海水救援、应急等特殊情况仍存在一定局限性。针对这一现象,寻找或开发高效低成本的新能源成为迫切需求。基于太阳能环保、清洁、可再生无污染等优点,太阳能光热海水淡化技术成为近年来的研究热点和主要方向,通过有效调控水分传输、热量传导、抑制盐析等关键因素是开发高性能光热材料的关键。

image.png

图1 Janus光热膜的工作原理及多媒介应用

SIEPM团队基于中空纤维膜(HFM)膜材料高比表面积的特点,通过内部亲水改性及外部光热改性技术,构建具有自虹吸供水、低热损、光热转换、抑制盐析、适合多媒介体系的新型非对称光热中空纤维膜,所制备的三维光热Janus中空纤维膜具有非对称润湿性(内外表面水接触角分别为0°和95°),机械强度为1.2 GPa,吸收率为95%,在一个太阳照射下,蒸发效率可达3.65 kg/(m2·h),光热转换效率可达229.13%。该新型光热膜对离子(< 10 ppm)、油(>99%)和染料(>99%)均具有优异的分离性能。此外,通过高盐溶液中长时测试发现,该新型Janus中空纤维膜具有优异的抑盐性能。本工作所制备的新型Janus中空纤维膜为低热损、高蒸发、抑盐和多媒介光热净化提供了新思路。

相关成果以“Ultra-robust vertically aligned three-dimensional (3D) Janus hollow fiber membranes for interfacial solar-driven steam generation with salt-resistant and multi-media purification”为题发表在高水平期刊Chemical Engineering Journal (IF=10.652)上。论文的第一作者为浙江大学高分子科学与工程学系博士后魏晨杰;通讯作者为浙江大学高分子科学与工程学系黄小军副教授。该项工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金等项目的资助。

DOI:10.1016/j.cej.2021.130118