近年來(lái),由于淡水資源短缺的加劇使得人們愈發(fā)關(guān)注海水淡化技術(shù)的發(fā)展。目前使用較多的有蒸汽壓縮法、反滲透膜法、電滲析法、離子交換法和多級(jí)閃蒸法等。然而,這些方法需要消耗大量的常規(guī)能源,這也導(dǎo)致了能源的緊缺和污染的形成。因此,太陽(yáng)能海水淡化這一環(huán)境友好并且可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注。受制于能量轉(zhuǎn)換效率偏低等因素,太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)還無(wú)法做到產(chǎn)業(yè)化,并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。為了減弱淡水資源短缺對(duì)人類(lèi)生活造成的影響,尋求一種具有高光熱轉(zhuǎn)換效率的合適材料使太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)更加成熟并能快速獲得大量淡水,這是廣大研究人員努力的方向。在納米材料科學(xué)領(lǐng)域,銻化鋅納米材料是一種性能優(yōu)良的窄帶隙半導(dǎo)體材料。因其具有制備成本較低、性質(zhì)較為穩(wěn)定、生物毒性小、形貌和結(jié)構(gòu)可控性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),銻化鋅納米材料也受到了各方面學(xué)者的廣泛關(guān)注。根據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)可知,銻化鋅有著優(yōu)良的熱電性能,但是其光熱性能卻未有深入研究。因此,本文利用溶劑熱法,通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)參數(shù),如化學(xué)原料的配比、反應(yīng)的溫度和時(shí)間等條件,制備出具有納米結(jié)構(gòu)的Zn_4Sb_3和ZnSb。制備完樣品后,對(duì)不同的納米顆粒分別進(jìn)行相應(yīng)的表征,結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)獲得了高純度的Zn_4Sb_3和ZnSb納米顆粒,且其粒徑大小約為70-150 nm。接著,分別進(jìn)行了相關(guān)光熱性能的研究與測(cè)試:在808 nm激光的照射下Zn_4Sb_3納米顆粒的光吸收達(dá)到了0.359,且其光熱轉(zhuǎn)換效率則高達(dá)32.90%;另外,ZnSb納米顆粒的光吸收高達(dá)0.607,而其光熱轉(zhuǎn)換效率則達(dá)到了22.05%,并且兩者都具有較好的光熱穩(wěn)定性�；诖�,分別將兩種納米顆粒制備成均勻且致密的膜狀結(jié)構(gòu)并懸浮于去離子水的表面,模擬太陽(yáng)光垂直照射,測(cè)試其太陽(yáng)能海水淡化的效果。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,Zn_4Sb_3納米膜的太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)88.39%,而ZnSb納米膜的太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換效率則高達(dá)90.67%,且兩者均具有很好的光熱穩(wěn)定性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,兩種納米顆粒均具有良好的光吸收性能、光熱轉(zhuǎn)換效率和光熱穩(wěn)定性,其中ZnSb的光熱性能略好于Zn_4Sb_3。本文對(duì)不同晶相的銻化鋅納米顆粒的制備、光熱特性及其相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了深入研究,這一研究為銻化鋅納米顆粒制備的產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TB383.1;TQ132.41
【部分圖文】：

圖 1-1 Zn4Sb3晶體結(jié)構(gòu)示意圖[14]rehn 等人利用溶液法獲得了一種新相的 此之外，他們還研究了其電學(xué)與熱力學(xué)其晶格結(jié)構(gòu)與可能的穩(wěn)定溫度范圍，補(bǔ)。

圖 1-1 Zn4Sb3晶體結(jié)構(gòu)示意圖[14]omrehn 等人利用溶液法獲得了一種新相的 Zn8S。除此之外，他們還研究了其電學(xué)與熱力學(xué)方面算了其晶格結(jié)構(gòu)與可能的穩(wěn)定溫度范圍，補(bǔ)充了[17]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文構(gòu)，為 R3 空間群，a = 15.212(2), c = 74.83(2) ，如圖 1-2 所示溫度有關(guān)的同步加速器粉末衍射來(lái)研究了 α-Zn3Sb2的熱電性能0進(jìn)行對(duì)比。在此基礎(chǔ)上，利用 Debye Callaway 晶格熱導(dǎo)率的解2和β-Zn13Sb10之間的差異來(lái)舉例說(shuō)明 Zn/Sb 系統(tǒng)中陽(yáng)離子/陰離義[18]。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 陳哲豪;銻化鋅納米顆粒的制備與光熱特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

2 徐靜杰;一維納米結(jié)構(gòu)銻化鋅的合成及其作為鋰離子電池負(fù)極材料的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2866592