太阳能膜蒸馏系统进展与展望

海水淡化技术可有效解决现有的淡水资源短缺等问题,但受限于高成本、高能耗、低热效率等因素,传统海水淡化工艺难以进一步推广。近年来,太阳能海水淡化作为一种高效低廉的海水淡化技术正逐渐进入人们的视野,其中,太阳能膜蒸馏技术更是凭借着适用范围广、蒸发效率高、能耗低、成本低廉等诸多优点为众多学者所青睐。各国学者从宏观的系统结构到微观的光热材料等方面展开了大量的工作。但由于膜蒸馏固有的温度极化以及膜污染等问题,太阳能膜蒸馏技术仍然处于发展瓶颈中。本文按照太阳能引入膜蒸馏装置位置的不同,对现有的诸多太阳能膜蒸馏系统进行分类,并针对各类太阳能膜蒸馏系统的发展现状和技术瓶颈进行详细阐述。探讨了当前太阳能膜蒸馏技术的局限性及未来的挑战,以期为太阳能膜蒸馏系统的进一步发展及应用提供参考。     

多层纳米结构蓝色TiO2的电化学氧化性能和稳定性

蓝色TiO₂具有出色的电催化活性,被认为是降解有机污染物的最有潜力的阳极材料之一。然而蓝色TiO₂的电催化活性受表面形貌和界面性质的影响较大。本文采用冰水浴阳极氧化和阴极还原制备了由纳米颗粒、多孔层、纳米管阵列依次堆叠的多层纳米结构蓝色TiO₂,并探究了其电化学氧化性能。与无冰水浴辅助制备的相比,该方法制备的蓝色TiO₂具有更多的Ti³⁺含量、更大的活性面积和良好的电子传输能力,可有效降解亚甲基蓝（97.7%,120min,20mA/cm²）和实际废水（COD在180min内被完全去除）。自由基淬灭实验结果表明,添加Na₂SO₄能促进蓝色TiO₂产生羟基自由基和硫酸根自由基,而污染物的降解主要依赖于羟基自由基的氧化作用,硫酸根自由基仅在高Na₂SO₄浓度、低电流密度和高初始pH条件下有较大贡献。通过冰水浴阳极氧化制备的蓝色TiO₂的使用寿命是无冰水浴制备的2.4倍,表明这种多层纳米结构有利于提高蓝色TiO₂的稳定性。