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202504011.pdf
文章编号： 1672-6987（2025）04-0077-07DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.04.011
郑拓a， 任万澄b， 郭忠尧b， 马丹娜b， 刘津秀b， 吴大雄b， 孟照国a*（青岛科技大学 a.机电工程学院；b.材料科学与工程学院， 山东 青岛 266042）
摘要： 太阳能水蒸发可以基于材料的光热转换特性利用太阳能生产淡水。以菠萝蜜表皮为原料，通过碳化工艺得到多孔碳材料，并对该材料的微观结构、表面亲水性、光热性能及水蒸发性能进行研究。结果表明：碳化菠萝蜜皮具有多孔结构及良好的亲水性和光吸收性能，在太阳光波段光吸收率达到90%以上。此外，菠萝蜜表皮的尖刺有利于热量集中从而提高光热转化效率以及水蒸发速率。在强度为1 kW · m-2的太阳光照射下，水蒸发速率达到了1.76 kg · （m2 · h）-1，太阳能水蒸发效率为98%。用于海水淡化处理后可使离子浓度降低3~4个数量级，具有一定应用潜力。
关键词： 太阳能水蒸发； 碳材料； 光热转换； 海水淡化
中图分类号： TB 321 文献标志码： A
引用格式： 郑拓， 任万澄， 郭忠尧， 等. 基于菠萝蜜表皮的多孔碳光热材料制备及其太阳能水蒸发性能［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（4）： 77-83.
ZHENG Tuo， REN Wancheng， GUO Zhongyao， et al. Preparation and solar water evaporation performance of porous carbon photothermal material based on jackfruit peel［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（4）： -.
Preparation and Solar Water Evaporation Performance of Porous Carbon Photothermal Material Based on Jackfruit Peel
ZHENG Tuoa， REN Wanchengb， GUO Zhongyaob， MA Dannab， LIU Jinxiub， WU Daxiongb， MENG Zhaoguoa（a.College of Electromechanical Engineering；b.College of Materials Science and Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042， China）
Abstract： Fresh water can be produced through solar water evaporation by materials that can use solar energy based on their photothermal conversion properties. Porous carbon materials were obtained via the carbonization of jackfruit peel. The microstructure， surface hydrophilicity， and solar evaporation property of the materials were investigated. The results indicate that the carbonized jackfruit peel has porous structures， significant hydrophilicity， and excellent optical absorption with solar absorptivity higher than 90%. In addition， the peaks on the jackfruit peel favor the concentration of heat and thus increase the photothermal conversion efficiency and water evaporation rate. Under solar irradiation （intensity of 1 kW · m-2）， the water evaporation rate reaches 1.76 kg · （m2 · h）-1 and the solar evaporation efficiency is 98%. Applied in seawater desalination， the materials can reduce ion content by 3~4 orders， indicating certain application potential of the materials.
Key words： solar evaporation； carbon material； photothermal conversion； seawater desalination
收稿日期： 2024-09-06
基金项目： 国家自然科学基金项目（52172207）.
作者简介： 郑 拓（1998—）， 男， 硕士研究生. * 通信联系人.
