活化多孔炭用于高效太阳能界面水蒸发协同吸附有机污染物

近年来,太阳能驱动界面水蒸发(solar-driven interfacial water evaporation,SDIWE)在海水淡化和废水净化方面展现出巨大应用潜力并受到了世界各国的广泛关注。然而,如何有效地利用产生的传导热损失去除有机污染物仍然是一个挑战。本文创新性地利用传导热损失进行SDIWE-辅助吸附有机污染物以提高SDIWE系统的整体能效。具体而言,通过盐模板辅助炭化和KOH活化两种方法制备了多孔炭(porous carbon,PC)和活化PC。PC与KOH活化质量比为1∶4的样品(PC-A4)具有分层多孔结构,比表面积高达1867.71 m^(2) g^(-1),孔体积高达1.04 cm^(3) g^(-1),具有较好的全光谱吸收能力。基于此,PC-A4样品具有较高的蒸发速率和能量转换效率,通过调节水体质量可以进一步提高蒸发速率和能量效率。值得注意的是,在309 K的传导温度下PC-A4样品对罗丹明B的最大吸附量达到1610 mg g^(-1),高于相同样品在298 K传导温度下的吸附量。因此,这项工作为有效利用SDIWE系统的传导热损失和推动污水净化技术的应用发展提供了一条有前途的途径。