用于太陽(yáng)能水汽蒸發(fā)的銀蝶翅光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 17:56
<正>光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)是指通過(guò)反射、吸收或其他方式把太陽(yáng)輻射能集中起來(lái),轉(zhuǎn)換成足夠高溫度的過(guò)程,以有效地滿足不同負(fù)載的要求。光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)用于水汽蒸發(fā),可應(yīng)用于發(fā)電、滅菌,解決水污染、海水淡化等,為解決能源短缺提出了新思路。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn)金屬納米材料具有優(yōu)異
【文章來(lái)源】:新材料產(chǎn)業(yè). 2019,(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
鍍銀蝶翅SEM照片
前沿FRONTIER66AdvancedMaterialsIndustry一個(gè)十分優(yōu)良的制備過(guò)程。隨后,對(duì)于銀蝶翅的微結(jié)構(gòu),采用了透射電子顯微鏡(TEM)技術(shù),觀察其側(cè)面結(jié)構(gòu),并表征其表面銀層的形貌,如圖2所示可以清晰看到其嵴狀結(jié)構(gòu)。2.3蒸發(fā)實(shí)例表征對(duì)于本體系蒸發(fā)能力的表征,以一定時(shí)間內(nèi)300W氙燈光照下的水損失量作為衡量標(biāo)準(zhǔn),與空白對(duì)照樣及目前研究水平對(duì)比,得到下圖,所用光強(qiáng)為250mW/cm2,環(huán)境溫度為20℃。由水損失量隨時(shí)間的變化曲線(圖3)中可以看出,在同等光照條件下,附有銀蝶翅的實(shí)驗(yàn)組水損失量顯著高于無(wú)銀蝶翅的對(duì)照組,并且實(shí)驗(yàn)組隨著光照強(qiáng)度的增加,其蒸發(fā)作用越明顯,蒸發(fā)效率越高。證明銀蝶翅在可見(jiàn)光照射下具有顯著增強(qiáng)水蒸發(fā)的作用,其在面積較小時(shí),光熱轉(zhuǎn)換效率可由下式得出:Qe==ν×Hedm×HedtEF=QeQs(1)其中,其中,Qe表示輸出功率,dm為海水變化質(zhì)量,He為水汽化時(shí)相變潛熱(2260kJ/kg),dt為測(cè)量時(shí)間,Qs為光輸入功率。經(jīng)計(jì)算,該體系的平均光熱能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)76.58%。3液體蒸汽在金屬蝶翅表面的蒸發(fā)及機(jī)理研究在眾多自然生物中,鱗翅目生物的翅膀鱗片為精細(xì)結(jié)構(gòu)與功能一體化的典范。某些蝶翅鱗片具有亞微米級(jí)的三維周期性結(jié)構(gòu),并表現(xiàn)出天然的光子晶體特征,結(jié)合貴金屬的局域表面等離子共振效應(yīng)(LocalizedSPRs,LSPRs),由于在電磁波的作用下,金屬微納結(jié)構(gòu)內(nèi)部電子的協(xié)同振蕩會(huì)在其表面激發(fā)產(chǎn)生表面等離激元共振效應(yīng),從而增強(qiáng)金屬表面的局域電磁場(chǎng),可在亞波長(zhǎng)范圍內(nèi)形成光匯聚、光波導(dǎo)、光增強(qiáng)、光儲(chǔ)存等光學(xué)效應(yīng),制備了具有蝶翅三維光子晶體結(jié)構(gòu)的納米銀模板,并表現(xiàn)出良好的光響應(yīng)性質(zhì)。在典型的蒸發(fā)系統(tǒng)?
本文編號(hào):3100068
【文章來(lái)源】:新材料產(chǎn)業(yè). 2019,(04)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
鍍銀蝶翅SEM照片
前沿FRONTIER66AdvancedMaterialsIndustry一個(gè)十分優(yōu)良的制備過(guò)程。隨后,對(duì)于銀蝶翅的微結(jié)構(gòu),采用了透射電子顯微鏡(TEM)技術(shù),觀察其側(cè)面結(jié)構(gòu),并表征其表面銀層的形貌,如圖2所示可以清晰看到其嵴狀結(jié)構(gòu)。2.3蒸發(fā)實(shí)例表征對(duì)于本體系蒸發(fā)能力的表征,以一定時(shí)間內(nèi)300W氙燈光照下的水損失量作為衡量標(biāo)準(zhǔn),與空白對(duì)照樣及目前研究水平對(duì)比,得到下圖,所用光強(qiáng)為250mW/cm2,環(huán)境溫度為20℃。由水損失量隨時(shí)間的變化曲線(圖3)中可以看出,在同等光照條件下,附有銀蝶翅的實(shí)驗(yàn)組水損失量顯著高于無(wú)銀蝶翅的對(duì)照組,并且實(shí)驗(yàn)組隨著光照強(qiáng)度的增加,其蒸發(fā)作用越明顯,蒸發(fā)效率越高。證明銀蝶翅在可見(jiàn)光照射下具有顯著增強(qiáng)水蒸發(fā)的作用,其在面積較小時(shí),光熱轉(zhuǎn)換效率可由下式得出:Qe==ν×Hedm×HedtEF=QeQs(1)其中,其中,Qe表示輸出功率,dm為海水變化質(zhì)量,He為水汽化時(shí)相變潛熱(2260kJ/kg),dt為測(cè)量時(shí)間,Qs為光輸入功率。經(jīng)計(jì)算,該體系的平均光熱能量轉(zhuǎn)換效率可達(dá)76.58%。3液體蒸汽在金屬蝶翅表面的蒸發(fā)及機(jī)理研究在眾多自然生物中,鱗翅目生物的翅膀鱗片為精細(xì)結(jié)構(gòu)與功能一體化的典范。某些蝶翅鱗片具有亞微米級(jí)的三維周期性結(jié)構(gòu),并表現(xiàn)出天然的光子晶體特征,結(jié)合貴金屬的局域表面等離子共振效應(yīng)(LocalizedSPRs,LSPRs),由于在電磁波的作用下,金屬微納結(jié)構(gòu)內(nèi)部電子的協(xié)同振蕩會(huì)在其表面激發(fā)產(chǎn)生表面等離激元共振效應(yīng),從而增強(qiáng)金屬表面的局域電磁場(chǎng),可在亞波長(zhǎng)范圍內(nèi)形成光匯聚、光波導(dǎo)、光增強(qiáng)、光儲(chǔ)存等光學(xué)效應(yīng),制備了具有蝶翅三維光子晶體結(jié)構(gòu)的納米銀模板,并表現(xiàn)出良好的光響應(yīng)性質(zhì)。在典型的蒸發(fā)系統(tǒng)?
本文編號(hào):3100068
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