改性PU三维多孔界面蒸发器的制备及性能

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采用聚乙烯醇(PVA)对聚氨酯(PU)进行亲水性改性,并在其正面喷涂多壁碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(CNTs/PDMS)复合分散液,获得一侧超疏水另一侧亲水的三维多孔太阳能驱动界面蒸发器。采用SEM、热红外成像仪及紫外-可见-近红外分光光光度计对涂层表面形貌、光热响应能力及反射率和透过率进行了测试,并对构建的三维多孔界面蒸发器的性能进行了评价。结果表明,由CNTs质量分数为0.5%的CNTs/PDMS复合分散液喷涂PVA改性的PU,制得的三维多孔界面蒸发器表面温度为81 ℃,吸收率为98.57%。该三维多孔界面蒸发器具有良好的透水汽性、光热性能、蒸发性能、拒盐性能、脱盐性能、自清洁性能,其在1 kW/m2光照下蒸发器表面温度为61.3 ℃,光热转换效率达96.75%,在模拟海水(质量分数为3.5%的NaCl溶液)蒸发过程中,蒸发速率可达1.80 kg/(m2·h),而PU的蒸发速率较低为0.44 kg/(m2·h)。
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