PDA/PANI协同增强型纤维素基太阳能蒸发器：可持续海水淡化的高效解决方案

本研究通过原位聚合聚多巴胺(PDA)和聚苯胺(PANI)于纤维素无纺布(CF)基底，开发出具有92.44%平均光吸收率的高性能太阳能蒸发器(CPPF)。在1 kW m-2辐照下实现1.488 kg m-2 h-1蒸发速率和94.09%能量转换效率，8小时实地测试产水量达6.28 kg m-2，其优异的亲水性和抗盐积累特性为可持续海水淡化提供了创新解决方案。

　　

Highlight

材料与表征

通过原位聚合技术将PDA和PANI沉积在CF基底上制备的可扩展太阳能蒸发器CPPF展现出独特的光学特性。如图2a所示，原始CF呈白色，PDA修饰后的CPF转为特征性棕褐色，而PANI聚合后的CPPF呈现深蓝色——这种结构特征显著增强了材料的光捕获能力。微观结构表征显示（图2b）...

应用

太阳能蒸发器在海水淡化领域展现出重要应用价值。盐度测试显示经CPPF处理后，海水盐度从3.8%显著降至0.3%（图5a）。电阻测量证实净化溶液电导率显著提升（图5b），离子浓度定量分析表明K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Na⁺浓度有效降低...

结论

本研究开发的织物基太阳能蒸发器具有优异的亲水性、92.44%的全光谱吸收率。在3 kW m^-2辐照下实现干态105.1°C和湿态65.9°C的表面温度，1 kW m^-2条件下蒸发速率达1.488 kg m^-2 h^-1，能量转换效率94.09%...