生为海水淡化提供新方案开元棋牌“90后”师
据介绍•□▼▲□-,该装置对工业废水中的重金属离子去除效果显著▷=★△▽,处理后的水质远高于欧盟--▷▷•▼、世界卫生组织的饮用水标准◇●▼•。对于海水淡化○▲▲◁-…,这一技术同样表现出色…▽▽▲。通过光热蒸发开元棋牌□•,海水中的钠•▽-●◇、钾==…△▪◁、钙▷■=▷、镁等离子浓度大幅降低▽…,可直接用于农业灌溉或生活用水□◁●=□。
▽◁•▪“亦师亦友的氛围▷•▪生为海水淡化提供新方,的确让实验室多了许多热血与温情◁○△▽△△,让我们和老师配合得更加默契□-▲▷=。▷◁”刘洋说△▷。
光热水蒸发是解决水资源短缺问题的一项绿色可持续技术开元棋牌•●▼□。然而☆•,在自然蒸发条件下☆●=•,水对太阳光的吸收极小●▼…=,太阳光利用效率低下●◁,蒸发速率受限★▪□▷。
为此△•★,该团队下一步将聚焦新的光热物理机制▷▷☆△,开发高性价比复合材料▪•★◁,并探索此类材料在光热驱动清洁能源转换中的应用▼-●○△。
这项研究的背后=◆■,是一个由□=▽“90后○■”导师领衔的年轻团队▪◁◆■。马良不仅是课题带头人◆●…•,还是团队建设的■○☆△▼“游戏策划师=◁☆-▽•”▪☆◇。业余时间=☆▪◁,他常组织学生一起打羽毛球○…○,爬山◆▽=■,玩剧本杀■□▪▪•■、狼人杀○●•□◁•,用◇●“游戏积分◆○◁△=▷”给学生兑换奖励••▪◆。
刘洋介绍◁◆△◆,团队设计的基于拓扑绝缘体-等离激元异质结的水蒸发装置•=,利用液压原理可以实现自动进水和出水…□▪◆●;同时引入了聚光镜-==▪▷,能够显著提高光热水蒸发效率○•。
然而▲-,材料合成初期△●,因硒元素残留问题研究一度陷入僵局■…■○•▪量分析及发展前景预测报告2025开元棋牌,。最终•●▷,在马良的指导下•□,刘洋从文献中借鉴=…“熔点差异▷▽-★●•”▲•☆●◆★,通过高温处理成功去除杂质▽▽▽,制备出高纯度复合光热材料☆▲○。
如果把阳光比作跃动的金币△▷,光热水电联产技术便是一场有趣的▷○▼…“炼金游戏●●”▽☆…▪,而赢得游戏的关键是如何发掘出高效光热转换材料■▪。
马良的细致指导贯穿每个细节▷•■▲。在论文撰写阶段开元棋牌▪★-……◁,刘洋的初稿被马良反复修改了大半年▷-◁。刘洋告诉《中国科学报》●◆▽●■☆:▽◇•◇◁▲“去年12月▷▲◁○•,马老师参加学术会议时★▼★-▪◁,随身带着我的论文打印稿△■▼■◁,利用会议间隙做批注▲◆☆□。□☆”
□▲☆○“一热两用▪□◁”▪□▽。刘洋在研究初期的一次扫描电子显微镜观测中•▲◁…▷,在诸多材料中▽☆□…,论文第一作者•▽◆、武汉工程大学硕士研究生刘洋介绍▽…•=◇■,同时可实现3◆•○.259 W/m2的功率输出○--▷●☆,却成了研究的重要转折=◁•□△。实现•◆▪“水电联产■☆◇△…”——每小时可收集5●•▼.94 kg/m2的洁净水▪◇△■。
然而□▽▪•◆,目前技术产业化仍面临两大挑战△=•■★。●▼□◁◆△“材料长期稳定性和成本控制是关键▪★。◇▽”刘洋坦言▼•▲•,•◇…-▲“如果材料长期使用后性能衰减-★◇、材料或装置价格过高●★▼☆◁-,技术就难以推广开元棋牌◁△。▽△”
拓扑绝缘体因独特的拓扑表面态=◆,能够实现光能的高效捕获和表面电子的低损耗传输◇▽■,而等离激元材料则通过等离激元共振效应●•,实现对特定频率的光的高效吸收▼▽。二者协同作用-▷,能够显著提高材料对太阳光的吸收效率•□•…▽。
光热转换材料被应用于太阳能水蒸发中以提高效率■▷•◆。等离激元材料在光热转换应用中展现了巨大潜力◇▽•○□△。因此○▪…••△,探索一种具有宽光谱吸收的等离激元材料是高效产生水蒸气的关键…▼▪■◇。
=•▼“光热材料就像一把△•◁-…★。◆◆”刘洋解释说==▪•-,▪▼◇“未来◆-△,它有望通过热效应靶向杀死癌细胞=▼◆,应用于癌症治疗☆•,也有望用于光催化产氢=-★◁○,推动清洁能源发展▪□▲●。■▲□■”
团队设计出拓扑绝缘体-等离激元异质材料■…△■•,并将材料附着在水凝胶网络中=◆…•,以魔法般的效率将海水蒸腾为清流☆◆▷●◇▼。
武汉工程大学副教授马良团队为这场◁▲“炼金游戏▼◁”提供了新的◁=★“玩法○▪=”▷◇。这位-□=“90后▷▲◇▪”导师带领的■▲□●▼“90后☆◆▷”研究生团队☆■•,围绕等离激元与拓扑表面态的相互作用●•□,构建了具有宽光谱吸收的光热材料●•,并设计出一种高效光热水电联产装置○…==,显著提高了水蒸发和光热电转换效率●★。相关研究近日在线发表于《科学进展》●□。
更巧妙的是◇◁,这项研究的核心突破在于将拓扑绝缘体-等离激元异质材料编织成一张△-■○◆“光热陷阱网▷•★…”◇=▽▽。意外捕捉到一条长达6微米的●▪“硒线●•▼=”◁▲☆★。这个本应被视作◇◁▼•-•“杂质●=”的异常结构●◁△=▽★,团队将蒸发装置的余热与温差发电模块结合▼◁,2023年初春△••▪•,
▲•“当时我们以为实验失败了☆○,但导师的一句◁==…‘杂质可能有更好的用途△□’点醒了我们▪○●。•□…-◇”刘洋回忆说◇○▷◆▼。他通过离心技术分离出这条◁=“硒线=◁★○★”■☆,发现其与拓扑绝缘体结合后◆◁案开元棋牌“90后”师,展现出独特的光谱响应和光热特性○▽○☆•◆。