नवीन नॅनोकॉम्पोसाइट जल शुध्दीकरणासाठी सौर बाष्पीभवन सुधारते

जागतिक पिण्याच्या पाण्याची कमतरता मानवांसाठी एक गंभीर समस्या आहे. पाणी शुध्दीकरण मोठ्या प्रमाणात जीवाश्म उर्जा वापरते आणि दुय्यम प्रदूषण निर्माण करते.
2022 1 20

या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी सौर-थर्मल इंटरफेसियल बाष्पीभवन ही सर्वात आशादायक रणनीती मानली जाते. तथापि, कार्यक्षम सौर-वाॅपोर रूपांतरण आणि चांगले पर्यावरणीय सहिष्णुता दोन्ही वैशिष्ट्यीकृत एक ऑप्टिमाइझ्ड सामग्री विकसित करणे अद्याप आव्हानात्मक आहे.

चीनी अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ प्रोसेस इंजिनीअरिंग (आयपीई) च्या संशोधकांनी सौर बाष्पीभवनसाठी एक पोकळ मल्टीशेल्ड स्ट्रक्चर (एचओएमएस) सह एक अल्ट्रा-स्थिर अमॉर्फस टीए 2 ओ 5/सी नॅनोकॉम्पोइट विकसित केले आहे, जे जल शुध्दीकरणाची कार्यक्षमता सुधारू शकते.

29 ऑक्टोबर रोजी हा अभ्यास प्रगत साहित्यात प्रकाशित झाला.

"एचओएमएसच्या बिल्डिंग ब्लॉकमधील तंतोतंत अणु आणि रचना नियंत्रणास फर्मी पातळीच्या आसपास विपुल उर्जा राज्यांसह अप्रत्यक्ष बँडगॅप संरचनेची जाणीव होते, जे फोटोथर्मल रूपांतरण सुलभ करण्यासाठी नॉनरेडिएटिव्ह विश्रांती वाढवते," असे अभ्यासाचे संबंधित लेखक प्रा. वांग डॅन म्हणाले, "अद्वितीय पोकळ मल्टीशेल्ड स्ट्रक्चर ब्लॅकबॉडीसारखे प्रकाश शोषण कार्यक्षमतेने वाढवू शकते."

होम्समुळे पाण्याच्या बाष्पीभवनासाठी आवश्यक उर्जा कमी होते. सिम्युलेशन परिणाम दर्शविते की HOMS थर्मल फील्ड ग्रेडियंट स्थापित करते, ज्यामुळे वाष्प बाष्पीभवनासाठी ड्रायव्हिंग फोर्स प्रदान करते.

वांग म्हणाले, "होम्समुळे पाण्याच्या वाहतुकीलाही फायदा होतो," होम्समधील मर्यादित पोकळी केशिका पंपिंग प्रभावामुळे द्रव पाण्याच्या प्रसारास प्रोत्साहित करतात आणि होम्समधील नॅनोपोरेसमुळे पाण्याचे रेणूंनी क्लस्टर्सच्या रूपात बाष्पीभवन केले जाते, ज्यामुळे बाष्पीभवन कमी होते, ज्यामुळे बाष्पीभवन कमी होते आणि यामुळे कमी एन्थॅलपीसह बाष्पीभवन होते. "

अत्यंत कार्यक्षम फोटोबॉर्स्प्शन आणि फोटोथर्मल रूपांतरणासह, 4.02 किलो एम -2 एच -1 ची सुपर-फास्ट बाष्पीभवन गती प्राप्त झाली आहे. बाष्पीभवन गती 30 दिवसांनंतर केवळ बदलली आणि मीठ जमा न करता दीर्घकालीन स्थिरता दर्शविली.

उल्लेखनीय म्हणजे, बाष्पीभवनानंतर स्यूडोव्हायरस एससी 2-पीची एकाग्रता विशालतेच्या सहा ऑर्डरने कमी केली जाऊ शकते.

हे अनाकार टीए 2 ओ 5/सी कंपोझिट सहजपणे बनावट, वाहून नेलेले, संग्रहित आणि पुनर्वापर केलेले आहे. हे समुद्री पाण्याच्या शुध्दीकरणावर किंवा जड धातू- किंवा जीवाणूंनी भरलेल्या पाण्यावर लागू केले जाऊ शकते, जे जागतिक आरोग्य संघटनेच्या मानकांची पूर्तता करणारे पिण्यायोग्य पाणी प्राप्त करते.

आयपीई मधील शास्त्रज्ञ वेगळ्या बेटांवरील रहिवाशांसाठी समुद्री पाण्याचे विसर्जनाचा एक नमुना तयार करीत आहेत.