目的 研究不同处理工艺下蒸发器的蒸发性能,开发一种多功能木材表面的木质太阳能界面蒸发器.方法 采用化学处理和冷冻干燥技术,使木块通道内形成互联的纤维素纤维网络,室温下,通过原位聚合法,在木块表面制备海藻酸钠/聚丙烯酰胺(SA/PAM)作为有机骨架的光热吸水层,再利用激光雕刻法构筑减反层.用扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)对不同样品的微观形貌、物相及元素分布进行表征分析.通过傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、紫外可见分光光度计,分别记录不同样品的表面官能团以及透射光谱和反射光谱.利用红外相机分析不同处理工艺在热定位方面的影响.结果 六组不同处理工艺下的蒸发器中,CSE-wood蒸发器表现出更加优异的性能.在1个太阳强度下,蒸发率最大值为2.456 kg/(m2·h),蒸发效率为92.3％.结论 均匀构筑在光热吸水层上的减反层的毛细作用与马兰戈尼效应协同,实现了蒸发所需水分的快速输送,木块内部形成的纤维网络起到隔热的作用.另外,在基底表面制备光热涂层或吸水层,并构筑减反层时,可促进较宽波长范围的光吸收和光程延伸,使蒸发器表面温度迅速上升,实现热局域化,提高了光热转换效率和蒸发速率.这种木质太阳能界面蒸发器可应用在海水淡化、水净化等方面.
太阳能 界面蒸发 光热转化 毛细作用 海水淡化