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太陽能蒸汽發電（SSG）是解(jie)決淡水(shui)資(zi)源短缺的(de)一種很有(you)前(qian)途的(de)方法(fa)。盡(jin)管(guan)對光熱材料進(jin)行了深(shen)入的(de)研究，但SSG的(de)性能在(zai)實際(ji)應用(yong)中仍然不能令人滿意。此外，實際(ji)的(de)太陽軌(gui)道(dao)是一個半圓弧，導致入射角的(de)連續變化，這在(zai)以前(qian)的(de)報(bao)告(gao)中常常被忽略(lve)。

近日，南京(jing)師范大學狄云松等研(yan)究人員在《Energy Technology》期刊(kan)發表(biao)名為(wei)“Solar-Driven Airflow-Enhanced All-Daytime Solar Steam Generation Based on Inverse-Bowl-Shaped Graphene Aerogels”的(de)論文，研(yan)究合(he)成了一種反倒碗狀(zhuang)石墨烯(xi)氣凝(ning)膠(jiao)（IBGA）作為(wei)SSG的(de)光熱組(zu)分，該氣凝(ning)膠(jiao)可以隨著(zhu)入射角的(de)變化(hua)始(shi)終保持較高的(de)水蒸發率。

此外，在改進的斯特林發動機的基礎上引入了太陽能驅動氣流，以提高SSG性能。在太陽照射下基于IBGA的太陽能驅動氣流SSG裝置的蒸發率高達2.46Kgm2.h1。室外實驗表明，具有1 m 2 IBGA的SSG裝置在晴天可收集15kg淡水，在實際應用中顯示出在海水淡化和廢水處理領域的巨大潛力。

圖1、a)說明IBGA的制備示(shi)意圖。b)IBGA和CGA的照片。

圖2.a,b)GA的(de)SEM圖像。c)GA的(de)吸收光(guang)譜。d)GA的(de)XRD。e)放置在(zai)蒲(pu)公英上(shang)的(de)GA的(de)數(shu)字圖像。f)GA壓縮后厚(hou)度變化的(de)循環(huan)測試。g)GA的(de)接觸角(jiao)。

圖3、a)光熱測試裝(zhuang)置。b)不(bu)同功率密(mi)度(du)(du)的(de)垂(chui)直模擬太(tai)陽(yang)光下IBGA的(de)溫度(du)(du)。c)真(zhen)實(shi)太(tai)陽(yang)軌(gui)跡下的(de)IBGA方案。d)IBGA和(he)CBA在(zai)不(bu)同入射角1太(tai)陽(yang)照(zhao)射下的(de)溫度(du)(du)。

圖4、a)SSG測量裝置示意圖。b）IBGA和CGA在1太陽照射下(xia)的SSG性(xing)能。c)入射角(jiao)相關SSG測量的設置。d）IBGA和CGA在不同入射角(jiao)下(xia)的SSG性(xing)能。

圖(tu)5、a)在(zai)太(tai)陽照(zhao)射下(xia)，有(you)和沒有(you)太(tai)陽能(neng)(neng)驅動(dong)氣(qi)流的SSG性能(neng)(neng)比較。插圖(tu)：太(tai)陽能(neng)(neng)驅動(dong)氣(qi)流增強(qiang)SSG裝置的方案。b)在(zai)不同輻照(zhao)強(qiang)度(du)下(xia)，有(you)和沒有(you)太(tai)陽能(neng)(neng)驅動(dong)氣(qi)流的水蒸發(fa)率(lv)直方圖(tu)。

圖6、a)SSG在(zai)(zai)海(hai)(hai)水淡化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中引起(qi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)。插(cha)圖：海(hai)(hai)水淡化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中鹽(yan)分積累的(de)(de)(de)照(zhao)片。b)循環測量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)脫鹽(yan)率(lv)。c)SSG在(zai)(zai)亞甲基藍溶液(ye)純(chun)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中引起(qi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)。（插(cha)圖：純(chun)化(hua)(hua)前后的(de)(de)(de)紫外(wai)-可見(jian)吸(xi)(xi)收光(guang)譜。溶液(ye)的(de)(de)(de)數碼照(zhao)片。）d）在(zai)(zai)甲基橙溶液(ye)純(chun)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中由(you)SSG引起(qi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)。（插(cha)圖：純(chun)化(hua)(hua)前后的(de)(de)(de)紫外(wai)-可見(jian)吸(xi)(xi)收光(guang)譜。溶液(ye)的(de)(de)(de)數碼照(zhao)片。）e）在(zai)(zai)真(zhen)實(shi)太(tai)陽輻射下進行的(de)(de)(de)SSG實(shi)驗照(zhao)片。f)SSG在(zai)(zai)真(zhen)實(shi)太(tai)陽輻射下引起(qi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)變化(hua)(hua)（南京(jing)晴天上午(wu)10:00至(zhi)下午(wu)15:00）。

文獻：//doi.org/10.1002/ente.202100757