PANI/CB界面光熱織物制備及其水蒸發性能研究

王代誼 林曉鳳 李釗銳 李志超 吳羽健 楊玉欣 王盼 黃彥彥

收稿日期：2023-05-17

基金項目：成都大學科研啟動項目（2081921027）

作者簡介：王代誼（1999—），女，碩士研究生，從事纖維功能器件研究.Email：2257282938@qq.com

通信作者：楊玉欣（1991—），女，博士，講師，從事應用電化學及纖維功能器件研究.Email：yangyuxin@cdu.edu.cn

摘要：以碳纖維材質的棉線為基底，通過聚苯胺（PANI）原位聚合和炭黑（CB）摻雜制備PANI/CB棉線，并以其為緯線，親水棉線為經線，編織出平紋PANI/CB光熱織物.設計一種織物型的蒸發器件，聚苯乙烯泡沫為隔熱材料，棉線作供水通道，PANI/CB復合材料用于吸收太陽光.測試分析PANI/CB 棉線的微觀形貌和光熱性能，以及PANI/CB 織物的吸光性和水蒸發性能.結果表明，經PANI/CB修飾的棉線，光熱轉換能力顯著提高，且優于PANI棉線和CB棉線；PANI/CB 織物具備出色的光吸收能力，吸光率達到98.70%；在1 kW/m2的光照強度下，蒸發器件的蒸發速率達2.21 kg/（m2·h），光熱轉換效率達92.24%；此外，該光熱織物具有優異的耐鹽性，可以實現長期且大規模地生產淡水.

關鍵詞：太陽能；界面蒸發；聚苯胺；炭黑；光熱織物

中圖分類號：TS106

文獻標志碼：A

0引言

太陽能驅動的海水淡化技術相比于以化石燃料為主要能源供應的反滲透［1-2］、電滲析［3-4］和膜蒸餾［5-6］等傳統淡化技術，不僅成本低，還符合可持續發展的理念，已成為當前大規模生產淡水技術中極具前景的技術之一［7-8］.近年來，為提高能量利用率和蒸發效率，界面型太陽能蒸發技術已成為研究領域的主流［9-10］，該技術利用光熱材料在氣—液界面處將太陽能轉換為熱能，與傳統的底端加熱……