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人工蒸腾:新型高效太阳能水处理结构

第一作者:李秀强(南京大学)
通讯作者:朱嘉(南京大学)

该工作突破传统二维平面器件的局限,设计出三维的空心锥形结构,首次提出并实现了“人工蒸腾”结构:大大缓解了器件在真实环境中对太阳光入射角的依赖性; 有效地降低了器件的蒸发温度,进而有效控制了热对流和热辐射的损耗; 并通过独特的一维供水通道设计有效控制热传导损耗;从而首次实现了无外界绝热、正常光照条件下85%以上的光-蒸汽转换效率。在应用层面,该工作首次将界面光-蒸汽转换拓展到重金属污水处理上,不仅可以得到符合饮用标准的水,同时也可有效地回收重金属(如金,铜等),从而为高效的太阳能光热(蒸汽)的利用和发展提供新的思路。 


团队介绍:
朱嘉博士本科毕业于南京大学物理系,后在美国斯坦福大学获得硕士和博士学位,随后在加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室从事能源和环境材料领域的研究,在此期间获得“中国政府优秀留学生奖”、“国际材料学会优秀研究生金奖”以及“美国化学学会无机化学青年科学家”。2013年入选中组部“青年千人计划”,回到南京大学担任现代工程与应用科学学院教授、博士生导师。多年来从事基于微纳结构的太阳能光热转换材料与器件方面的研究工作,在Nature系列、Science系列、PNAS, National Science Review, Joule, Nano Letters,Advanced Materials等高影响力学术期刊发表论文60余篇,他引超过3000次,申请国家专利6项。所获得的奖项包括:陈嘉庚青年科学家奖,麻省理工技术评论全球35岁以下创新者榜单,杜邦“青年教授奖”等。


参考文献:
Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment
Xiuqiang Li, Renxing Lin, George Ni, Ning Xu, Xiaozhen Hu, Bin Zhu, Guangxin Lv, Jinlei Li, Shining Zhu, Jia Zhu
Natl Sci Rev 2018; 5: 70-77

https://doi.org/10.1093/nsr/nwx051 

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