400-8910-119
首页 > 综合资讯 > 学术快讯 > 详情
东华大学覃小红&王黎明Chem. Eng. J.:一种同时产生太阳能蒸汽并吸附有机污染物的纤维结构MOF织物
2021/9/9 16:07:25 admin

DOI: 10.1016/j.cej.2021.131365

 

太阳能蒸汽发电(SVG)被认为是缓解水危机的一种很有前途的方法。然而,由于无法有效地将污染物从剩余废水中分离出来,由废水产生的太阳能蒸汽会导致二次污染。在此,研究者结合喷涂工艺与静电纺丝技术,制备了一种可拦截颗粒的新型纤维结构MOF织物,用于同时产生太阳能蒸汽和吸附有机污染物。该制备策略不仅保持了ZIF-67颗粒固有的孔结构,而且还实现了纳米纤维支架的光热功能化,与常用的共静电纺丝和表面修饰方法相比具有明显的优势。结果表明,所制备的可拦截颗粒的纤维结构MOF织物在一个太阳下实现了94.2%的高太阳能吸收率、1.50 kg m-2 h-1的快速蒸发速率和198.1 mg g-1的超高孔雀石绿(MG)吸附容量。此外,在太阳辐射的辅助下,该织物对MG污染物的去除效率高达99.9%。本研究中MOF织物的结构设计和SVG增强吸附的净水策略将对水处理技术的发展起到一定的启发作用。

 

image.png

图1.a.用于双功能水净化的吸附-太阳能蒸汽发电的示意图。b.PCF/ZIF-67、PCF@ZIF-67和本工作(FIP-PZ)的结构示意图。c.通过不同方法使ZIF-67与PCF相结合的性能比较。


image.png

图2.a.ZIF-67织物的制备过程示意图。b.由自由表面静电纺丝系统制备的FIP-PZ0.27的数码照片。ZIF-67负载率为4%(c)、12%(d)和27%(e)的可拦截颗粒的纤维结构ZIF-67织物的SEM图像。FIP-PZ0.27折叠前(f)和折叠后(g);扭曲(h);打结(i);洗涤(j)的数码照片。


image.png

图3.a.一个太阳辐射下不同样品的MG吸附能力。b.ZIF-67吸附MG的机理示意图。c.一个太阳辐射下FIP-PZ0.27、PCF/ZIF-67和PCF@-ZIF-67的表面温度;d.FIP-PZ0.27在不同太阳辐照下120s内的最高表面温度。e.FIP-PZ0.27在不同太阳辐照下的MG吸附能力。


image.png

图4.a.PCF;PCF/ZIF-67;PCF@ZIF-67和FIP-PZ0.27的太阳能吸收。b.PCF;PCF/ZIF-67;PCF@ZIF-67和FIP-PZ0.27的水接触角。c.一个太阳辐射下不同蒸发器的水分随时间推移的质量损失。d.一个太阳辐射下不同蒸发器污染水的蒸发速率和蒸发效率。


image.png

图5.a.水净化前后的有机污染物浓度。b.未经处理的水和冷凝水中的污染物浓度。c.一些同类研究中双功能净水能力的比较。


网友评论 请遵循相关法律法规,理性发言
回复
查看更多回复
热门排行
1
近日,研究者用取向和随机排列的聚己内酯(PCL)或聚l乳酸(PLLA)纤维制成了电纺丝神经导管。引导桥接了一个10mm大鼠坐骨神经缺损,并在选定的组中添加了一个来自自体间质血管分数(SVF)的细胞移植。
2
南渡北归育人杰,青春百年再出发。2019年10月17日,南开大学将迎来建校百年华诞。百年来,无数人与南开相遇,或在这里经历成长,或在这里奉献韶华,抑或只是在人生的旅途中遇到一个南开人。

分享