太阳能膜蒸馏

膜蒸馏( MD )由于与其他技术具有良好的兼容性，作为海水淡化技术具有巨大的潜力。但由于温度极化效应，其效率低、能耗大，阻碍了其应用。在这里，我们描述了太阳能膜蒸馏( SMD )利用具有热浓度的光热膜可以克服这个问题。针对SMD工艺制备了具有优异光捕获和光热转换能力的超疏水聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管/聚偏氟乙烯( PDMS / MWCNT / PVDF )复合膜。实验评价了光热转换能力和太阳膜性能，同时模拟考察了增强过程。研究发现，这种增强是由于膜附近的温度升高引起的热集中和局部加热效应。值得注意的是，在更大的SMD模块中采用两级热浓缩方式，可实现额外的脱盐性能，淡水生产率可达1.1   kg   m–2 h–1左右。利用太阳能，受益于热浓缩效应，我们设计的SMD系统可从3.5   wt %的盐水中以0.65   kg   m–2 h–1的速率生产淡水，纯太阳能的能耗约为1   kW   m–2，较常规SMD工艺有显著改善。将SMD技术与可再生能源相结合，将进一步降低其成本和能耗，促进其工业化应用。