Nouveau Matériau: Nouveau Matériau De Conversion Photothermique Solaire À Base De Cellulose

La mousse de pâte à papier est un nouveau matériau poreux bon marché et respectueux de l'environnement.Il utilise la fibre de pâte comme matière première, l'utilisation d'un agent tensioactif dans la dispersion de fibre de pâte à papier à la température normale et à la pression atmosphérique de l'air pour mousser, en même temps, la mousse peut empêcher la floculation de la phase liquide fibreuse ainsi que l'effondrement à sec, formant ainsi une structure poreuse uniforme, l'eau filtrée après séchage pour produire un matériau moussant.À l'aide de la réticulation par ions bore et de l'introduction de quantités appropriées de polymères naturels, les chercheurs ont développé de nouveaux matériaux de mousse de pâte à papier qui peuvent permettre un traitement personnalisé fonctionnel (Chem. Eng. J., 2019, 371, 34 - 42; carbohydr. Polym., 2022, 278, 118, 963), avec des applications prometteuses dans les nouveaux emballages verts, la construction, l'isolation thermique et l'absorption acoustique. 

 

Pour améliorer encore la résistance à l'eau des matériaux en mousse de pâte, les chercheurs ont introduit le caoutchouc naturel comme agent de réticulation, en utilisant un processus de carbonisation de surface facile pour donner au matériau en mousse de pâte carbonisée (cpnr) un excellent effet de conversion photothermique.Le cpnr se compose d'une couche de conversion photothermique en haut et d'une couche de mousse de pâte à papier en bas, sans collage Interfacial ni traitement de modification.La couche supérieure de conversion photothermique a une excellente capacité d'absorption de la lumière (93,2%) et peut absorber la lumière solaire incidente et la convertir en chaleur par l'action de conversion photothermique, entraînant l'évaporation de l'humidité.La couche inférieure de mousse de pâte à papier peut transporter l'humidité par conduction inférieure vers la couche supérieure de conversion photothermique.Dans le même temps, la structure poreuse du cpnr, sa faible conductivité thermique (0,1 W MK - 1) et sa structure hydroxyle riche lui confèrent d'excellentes propriétés d'isolation thermique et d'absorption d'eau (9,9 G G - 1).Le cpnr préparé pour cette étude a atteint des taux d'évaporation de l'eau et une efficacité de 1,6 kg m - 2 h - 1 et 98,1%, respectivement, à une intensité solaire simulée.En outre, le cpnr possède d'excellentes propriétés d'auto - nettoyage du sel et de prévention de l'accumulation de sel, ainsi qu'un large éventail de sources de cellulose et un processus de carbonatation de surface simple, ce qui le rend beaucoup plus rentable que les matériaux de conversion photothermique existants.Des expériences de simulation ont confirmé que les nouveaux matériaux de conversion photothermique à base de cellulose peuvent être utilisés comme évaporateurs d'eau et devraient être utilisés dans des domaines tels que le dessalement de l'eau de mer, la concentration d'ions sel / métal et le traitement des eaux usées. 

 

Récemment, les résultats ont été publiés dans ACS Appl. Mater. Inter.Les travaux de recherche sont soutenus par le Fonds national des sciences naturelles, le Fonds de la jeunesse exceptionnelle en sciences naturelles de la province du Shandong, l'Institut de recherche énergétique du Shandong et la ville de Qingdao, entre autres.Le travail a été réalisé conjointement par Qingdao Energy Institute et Lakehead University of Canada.