木材有助提高光驱动水净化率
美国马里兰大学工程师发现，杨木和松木等多孔木材能大大提高阳光下的水—蒸汽转化效率。这些发现可用于一种简单廉价的可降解水净化装置。相关结果近日发表在《焦耳》杂志上。
“我认为有许多材料可用于太阳能蒸发，但木头的脱颖而出在于其性能以及成本的优越。”该论文高级作者、马里兰大学能源创新研究所的胡良兵（音译）说。
数千年来，人们一直利用太阳能净化水源，考虑到许多地区面临的淡水短缺，人们越来越关注开发利用这种简单技术满足世界对饮用水的需求。这一过程被称为“太阳能汽化”，它涉及到通过一种能被阳光加热的材料或装置来运行水。之后水蒸发成蒸汽，留下盐和污染物。
虽然，该过程可以使用不同材料，包括石墨和铜纳米管等，但胡良兵团队发现木材是有效的，但不是所有类型的木材都适用。评估显示，像松树和白杨这样的多孔性木料最好。而像热带硬木黄檀这样的密度更大的木材，产生蒸汽的速度较慢，因为其孔隙更少，而水主要通过这些孔隙传播。
研究人员测试了不同密度木材的太阳能蒸发效率。每块木头手掌大小，只有1或2毫米厚。为了使木材变暗，以便更好地吸收太阳的热量，他们将木头顶部碳化，然后测量通过木材的水转化成蒸汽的速率。结果显示，具有更多空隙和通道的木材结构有助于促进这一过程。
研究人员认为，这些相同的结构元素使木材成为海水淡化的优良材料。其他材料面临的一个常见问题是，当水蒸发时，盐层开始在装置内部堆积，这阻碍了水到达顶部进一步蒸发。而由于木材内部的通道笔直地向上和向下，盐层可以简单地溶解到下面的水里，而不会挡住去路。
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