నీటి వనరులను ఉపయోగించుకోవడానికి స్థిరమైన మార్గంగా, తగినంత మంచినీటి వనరుల సమస్యను పరిష్కరించడంలో మరియు నీటి కొరతను తగ్గించడంలో సౌర డీశాలినేషన్ గొప్ప సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది. అయితే, సాంప్రదాయ సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్ సాంకేతికత తరచుగా అధిక శక్తి వినియోగం, సంక్లిష్ట పరికరాలు మరియు అధిక ధర వంటి సమస్యలను కలిగి ఉంటుంది.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, నానోమెటీరియల్స్ ఆధారంగా కొత్త డీశాలినేషన్ పూత సాంకేతికతలు క్రమంగా పరిశోధకుల దృష్టిని ఆకర్షించాయి. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ తగ్గించిన గ్రాఫేన్, ఒక కొత్త ద్విమితీయ పదార్థంగా, సౌర డీశాలినేషన్‌లో గణనీయమైన సామర్థ్యాన్ని చూపించింది.
సాంప్రదాయ డీశాలినేషన్ పూత పదార్థాలతో పోలిస్తే, rGO అద్భుతమైన వాహకత, అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరియు మంచి రసాయన స్థిరత్వం వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు డీశాలినేషన్ సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుందని మరియు శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుందని భావిస్తున్నారు.
అయితే, rGOకు స్వయంగా సంకలనం మరియు నిక్షేపణ సమస్యలు ఉన్నాయి, ఇవి దాని క్రియాశీలతను మరియు స్థిరత్వాన్ని తగ్గిస్తాయి. అందువల్ల, లవణరహితీకరణ సామర్థ్యాన్ని మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ఫోమ్ పదార్థాలపై rGOను స్థిరపరిచి మెలమైన్ ఫోమ్ /rGO మిశ్రమ పూతను ఏర్పరచడం ఒక ప్రభావవంతమైన మార్గంగా మారింది.
ఉపరితల మార్పు మరియు ఫోమ్ పదార్థం యొక్క క్యారియర్ లక్షణాలను బలోపేతం చేయడం ద్వారా, నీటిలోని ఉప్పు అయాన్లతో దాని సంపర్క ప్రాంతాన్ని పెంచడానికి మేము ఫోమ్ ఉపరితలంపై rGO ను ఏకరీతిలో స్థిరపరిచాము. అదే సమయంలో, డీశాలినేషన్ సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి rGO పూత యొక్క నిర్మాణం మరియు మందం నియంత్రించబడతాయి.
డీశాలినేషన్ మెకానిజం గురించి లోతైన అవగాహన పొందడానికి, మేము తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ (rGO) ఫోమ్‌ను కూడా సిద్ధం చేసాము. గ్రాఫేన్ ట్రైయాక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ స్వాభావిక పోరస్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు హైడ్రోఫిలిసిటీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది మంచి తడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటానికి మరియు బాష్పీభవన ప్రాంతానికి నీటిని ఆకర్షించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది, ఉప్పు అవపాతం నివారించేటప్పుడు నీటిని త్వరగా తిరిగి నింపడానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ 89.6kW m−1 సౌర ఇంధనం కింద 2% స్థిరమైన-స్థితి బాష్పీభవన సామర్థ్యాన్ని సాధించగలదు. ఈ ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ అధిక సౌర-నుండి-ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మరియు మంచి దీర్ఘకాలిక స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది వాణిజ్య సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్‌కు సామర్థ్యాన్ని చూపుతుంది.
ప్రస్తుతం, ప్రపంచ ఇంధన సంక్షోభం మరియు నీటి కొరత మానవ సమాజం యొక్క స్థిరమైన అభివృద్ధికి ప్రధాన ముప్పుగా మారాయి. పెరుగుతున్న ఇంధన డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి, వివిధ అధిక-పనితీరు గల శక్తి మార్పిడి మరియు నీటి శుద్దీకరణ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అభివృద్ధిపై పెరుగుతున్న శ్రద్ధ పెరుగుతోంది.
సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన సాంకేతికత
పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుగా, సౌరశక్తి దాని అతి పెద్ద సామర్థ్యం, సార్వత్రికత, శుభ్రత మరియు బహుళ-ఫంక్షనల్ మార్పిడి సామర్థ్యాల కారణంగా ఉంది. శిలాజ ఇంధనాల ద్వారా నిలుపుకున్న శిలాజ ఇంధనాలను భర్తీ చేసే సామర్థ్యాన్ని ఇది చూపించింది.
సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ టెక్నాలజీ నేరుగా విద్యుత్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడంతో పాటు, సౌర-ఉష్ణ శక్తి మార్పిడి సాంకేతికత కూడా సౌరశక్తిని గ్రహించి ఉష్ణ శక్తిగా మారుస్తుంది, ఇది సౌరశక్తిని ఉపయోగించుకోవడానికి సులభమైన మరియు ప్రభావవంతమైన మార్గంగా పరిగణించబడుతుంది.
సౌరశక్తి నుండి మార్చబడిన ఉష్ణ శక్తి సౌర ఉష్ణ విద్యుత్ కేంద్రాలు, సౌర డీశాలినేషన్, స్టెరిలైజేషన్, సౌర నీటి తాపన వ్యవస్థలు మరియు ఇతర ఉష్ణ-సంబంధిత అనువర్తనాలు వంటి ముఖ్యమైన పారిశ్రామిక ప్రక్రియలను నడిపిస్తుంది. సౌర డీశాలినేషన్ ప్రభావవంతమైన పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది, ముఖ్యంగా మౌలిక సదుపాయాలు లేని ప్రాంతాలకు, ఎందుకంటే ఇది అదనపు శక్తి ఇన్పుట్ లేకుండా సముద్రపు నీటి నుండి మంచినీటిని తీయగలదు.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన సాంకేతికత ద్రవ-ఆవిరి ఇంటర్‌ఫేస్‌లో సౌర-ఉష్ణ మార్పిడి ప్రక్రియను గుర్తిస్తుంది మరియు ఇది కొత్త సౌరశక్తి వినియోగ సాంకేతికతగా మారింది. సాంప్రదాయ సమగ్ర తాపనంతో పోలిస్తే, ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలు అధిక బాష్పీభవన సామర్థ్యాన్ని మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణ ప్రతిస్పందనను ప్రదర్శిస్తాయి మరియు సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్‌కు సంభావ్య ప్రత్యామ్నాయం.
ఇప్పటివరకు, ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థల ఉష్ణ పనితీరును మెరుగుపరచడంపై అనేక అధ్యయనాలు నిర్వహించబడ్డాయి. ఒక సాధారణ సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ మూడు ముఖ్యమైన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
అధిక సౌర శోషణ కలిగిన సౌర శోషకం మరియు సౌర వికిరణాన్ని ఉష్ణ శక్తిగా సమర్థవంతంగా మారుస్తుంది; మార్చబడిన వేడిని బల్క్ నీటికి బదిలీ చేసే ఇన్సులేటర్; మరియు బల్క్ నీటి నుండి సౌర శోషకం యొక్క ఉపరితలానికి నిరంతరం నీటిని ఆకర్షించే నీటి సరఫరా మార్గం.
గత అధ్యయనాలలో, బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మరియు సౌరశక్తిని శోషించే పదార్థాలను సంశ్లేషణ చేయడం, కొత్త నీటి సరఫరా మార్గాల రూపకల్పనను ఆప్టిమైజ్ చేయడం మరియు ఉష్ణ ఇన్సులేషన్ నిర్మాణాలను మెరుగుపరచడం ద్వారా మొత్తం సౌర-ఆవిరి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి పెద్ద సంఖ్యలో పరిశోధకులు కృషి చేశారు.
ఇప్పటివరకు, సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలు అనేక పారిశ్రామిక ప్రక్రియలలో, ప్రేరిత సౌర స్వేదనం, సౌర స్టెరిలైజేషన్, సౌర డీశాలినేషన్ మరియు సౌర విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడ్డాయి. వ్యవస్థ యొక్క అధిక బాష్పీభవన పనితీరును సాధించడానికి, సౌర శోషక పదార్థాల సౌర వర్ణపటంలో బ్రాడ్‌బ్యాండ్ శోషణను అన్వేషించడం ముఖ్యం.
సౌరశక్తి శోషక పదార్థాలను సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలలో అభివృద్ధి చేసి అన్వేషించారు. వీటిలో ప్రధానంగా కార్బోనేషియస్ పదార్థాలు, ప్లాస్మోనిక్ కణాలు మరియు స్పెక్ట్రల్లీ సెలెక్టివ్ శోషక పదార్థాలు ఉన్నాయి. వాటిలో, సహజ నలుపు మరియు కార్బోనేషియస్ పదార్థాలు బలమైన సౌర-ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మరియు అధిక-తీవ్రత సౌర శోషకాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
వాటి అధిక సౌర శోషణ రేటు, తక్కువ ఖర్చు మరియు మంచి స్థిరత్వం కారణంగా, కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు, గ్రాఫైట్ మరియు తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌తో సహా అనేక కార్బన్-ఆధారిత సౌర శోషకాలను అధ్యయనం చేశారు. సంవత్సరాల అభివృద్ధి తర్వాత, పగటిపూట వ్యవస్థ యొక్క సౌర-నుండి-ఆవిరి మార్పిడి సామర్థ్యం 90% కంటే ఎక్కువకు చేరుకుంది.
సౌరశక్తిని గ్రహించే పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడంలో మరియు ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన నిర్మాణాలను రూపొందించడంలో గొప్ప మెరుగుదలలు ఉన్నప్పటికీ, గతంలో నివేదించబడిన సౌర డీశాలినేషన్ పరికరాలు డీశాలినేషన్ ప్రక్రియ సమయంలో బాష్పీభవనం పైభాగంలో ఉప్పు పేరుకుపోవడం వల్ల సంభవించాయి. పేరుకుపోయిన ఉప్పు సౌర శోషణను అడ్డుకుంటుంది మరియు పోరస్ బాష్పీభవనాన్ని అడ్డుకుంటుంది, ఫలితంగా తక్కువ సౌర-నుండి-ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యం మరియు పేలవమైన బాష్పీభవన పనితీరు ఏర్పడుతుంది.
అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాలు మరియు నీటి ఇమ్మర్షన్ వంటి సాంప్రదాయ భౌతిక పద్ధతులను సాధారణంగా పేరుకుపోయిన లవణాలను తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు, అయితే ఈ పద్ధతులు ఇంటర్‌ఫేస్ బాష్పీభవన నిర్మాణానికి సులభంగా నష్టం కలిగిస్తాయి.
ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలలో ఉప్పు పేరుకుపోవడాన్ని తగ్గించడానికి, అనేక అధ్యయనాలు హైడ్రోఫోబిక్ బాష్పీభవనాన్ని అభివృద్ధి చేయడంపై దృష్టి సారించాయి. అయితే, హైడ్రోఫోబిక్ బాష్పీభవన కారకాలు నీటి సరఫరాను పై ఉపరితలానికి పరిమితం చేస్తాయి, తద్వారా వ్యవస్థ యొక్క బాష్పీభవన పనితీరును తగ్గిస్తాయి. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి మరొక మార్గం హైడ్రోఫిలిక్ బాష్పీభవన కారకం, ఇది అదనపు ఉప్పును పై ఉపరితలం నుండి బల్క్ నీటికి తరలిస్తుంది.
ఈ రోజు వరకు, అనేక అధ్యయనాలు హైడ్రోఫిలిక్ సెల్యులోజ్ ఫాబ్రిక్ పొరలు, కాగితం ఆధారిత హైడ్రోఫిలిక్ పొరలు మరియు బయో-ప్రేరేపిత ఆవిరిపోరేటర్లు వంటి హైడ్రోఫిలిక్ ఆవిరిపోరేటర్ల రూపకల్పనపై దృష్టి సారించాయి. కానీ దీర్ఘకాలిక స్థిరమైన మరియు అత్యంత సమర్థవంతమైన సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థను అభివృద్ధి చేయడం ఒక ముఖ్యమైన సవాలుగా మిగిలిపోయింది.
ఈ అధ్యయనంలో, తక్కువ ఫ్లోరోసెన్స్ సౌర ప్రకాశం కింద సౌర-ఆధారిత ఇంటర్‌ఫేషియల్ డీశాలినేషన్ కోసం ఉప్పు-నిరోధకత, అత్యంత సమర్థవంతమైన సౌర-శోషణ మరియు వేగవంతమైన ఉష్ణ ప్రతిస్పందన కలిగిన తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ (rGO) నురుగును మేము ప్రదర్శిస్తాము.
కొత్త రంధ్రాల నిర్మాణంలో, హైడ్రోఫిలిక్ మెలమైన్ ఫోమ్ (MF)ను ఆధారంగా ఎంచుకున్నారు, ఇది సౌర శోషణ కోసం ఉపరితల వైశాల్యాన్ని విస్తరించడమే కాకుండా బహుళ వికీర్ణాన్ని కూడా మెరుగుపరుస్తుంది.
తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క ఉపరితల హైడ్రోఫిలిసిటీ మరియు సచ్ఛిద్రత సౌర ఉష్ణ మార్పిడి జోన్ యొక్క తగినంత చెమ్మగిల్లడం మరియు కలయికను అందిస్తుంది, అలాగే లవణాలు పేరుకుపోకుండా నీటిని వేగంగా తిరిగి నింపుతుంది.
తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క అధిక పనితీరును సద్వినియోగం చేసుకుంటూ, సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ సిస్టమ్ 89.6% సౌర-నుండి-ఆవిరి మార్పిడి రేటును కలిగి ఉంటుంది.
ఇంకా, తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను వాణిజ్య సౌరశక్తిలో అనుసంధానించడం ద్వారా, పగటిపూట 56.4% సౌర-నుండి-నీటి మార్పిడి సామర్థ్యంతో సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్ పరికరాన్ని మేము రూపొందించాము మరియు తయారు చేసాము. సౌర డీశాలినేషన్ కారణంగా, సేకరించిన స్వచ్ఛమైన నీరు త్రాగదగిన నాణ్యత అవసరం.
సౌర-నుండి-ఉష్ణ మార్పిడి పదార్థాల యొక్క అత్యుత్తమ బాష్పీభవన పనితీరు మరియు స్కేలబిలిటీతో, సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్ కోసం ఈ వ్యవస్థ సముద్రపు నీటి డీశాలినేషన్ యొక్క ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో విస్తృత అనువర్తన అవకాశాలను అందిస్తుంది.
సౌర డీశాలినేషన్ ఉష్ణ బదిలీ పదార్థాల స్కేలబిలిటీ
తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ ఆధారంగా ఒక ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ. టెర్ గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ మధ్యలో ఉంటుంది మరియు స్వీయ-బబుల్ ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థను నిర్మించడానికి బయట పాలిథిలిన్ (PE) ఫోమ్ పొరతో చుట్టబడి ఉంటుంది.
టెల్లూరియం-తగ్గించిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌తో పూత పూసిన మెలమైన్ ఫోమ్, సంఘటన సౌర వికిరణాన్ని త్వరగా గ్రహించడానికి, సౌరశక్తిని వేడిగా మార్చడానికి మరియు ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవనానికి చోదక శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. మరోవైపు, హైడ్రోఫిలిక్ తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ నిరంతరం బాష్పీభవన మండలంలోకి ఉప్పునీటిని ఆకర్షించగలదు.
గ్రాఫేన్ ట్రైయాక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క పోరస్ నిర్మాణం ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆవిరిని పర్యావరణంలోకి తప్పించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది, సూర్యరశ్మిని సంగ్రహించడాన్ని ప్రోత్సహిస్తుంది మరియు తద్వారా సౌర-నుండి-వేడి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ పోరస్ మరియు హైడ్రోఫిలిక్, ఇది పైన వివరించిన బాష్పీభవన నిర్మాణంలోకి నీటిని లాగడానికి అనుమతిస్తుంది, అదే సమయంలో సాంద్రీకృత లవణాలను తిరిగి బల్క్ సముద్రపు నీటిలోకి విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది.
భాష్పీభవన ప్రక్రియ సమయంలో, అడుగున ఉన్న సముద్రపు నీటి సాంద్రత కంటే ఫోమ్‌లోని ఉప్పు సాంద్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది. సాంద్రతలోని మార్పుల వల్ల ఉప్పు నీటిలో విచ్ఛిన్నమవుతుంది. దీనికి అదనంగా, చుట్టూ ఉన్న పాలిథిలిన్ ఫోమ్, గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ పూత పూసిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను తగ్గించడమే కాకుండా, సహజంగా నీటి ఉపరితలంపై పేరుకుపోయి, చుట్టుపక్కల ఉన్న ఉప్పునీటి వల్ల కలిగే ఉష్ణ నష్టాన్ని నిరోధిస్తుంది.
ఇంటర్‌ఫేస్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలు సంక్లిష్టమైన నిర్మాణ నమూనాల అవసరం లేకుండానే నీటి ఉపరితలాలపై నిరంతరం మరియు సమర్ధవంతంగా పనిచేయగలవు. ఇంకా, గ్యాస్-లిక్విడ్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద బాష్పీభవనం జరుగుతుంది కాబట్టి, ఇంటర్‌ఫేస్ తగ్గినప్పుడు ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ స్వయంప్రతిపత్తితో కదలగలదు.
టెల్లూరియం-తగ్గించిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థలో కీలకమైన భాగం. తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను తయారు చేయడానికి మెలమైన్ ఫోమ్‌ను గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ కొల్లాయిడల్ సస్పెన్షన్‌లో ముంచి, ఆపై హైడ్రోథర్మల్ పద్ధతిని ఉపయోగించి గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌ను తగ్గించిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్‌గా మార్చారు.
3.5 సెం.మీ వ్యాసం మరియు 1.6 సెం.మీ మందం కలిగిన తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను తయారు చేయడం సులభం మరియు దాని రంగు ముదురు నలుపు.
త్రిమితీయ ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి పరిశీలించిన తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలం యొక్క కరుకుదనం 300 μm కంటే ఎక్కువ ఎత్తు వైవిధ్యాన్ని చూపించింది. సౌర ఉష్ణ మార్పిడి మిశ్రమాల యొక్క గరుకు ఉపరితల నిర్మాణం ప్రధానంగా మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క పోరస్ నిర్మాణం కారణంగా ఉంటుంది మరియు సవరించిన తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ కూడా ఉపరితల కరుకుదనాన్ని పెంచుతుంది.
ఉపరితల కరుకుదనం సూర్యరశ్మి యొక్క బహుళ వికీర్ణాన్ని పెంచుతూ సౌర శోషణ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచుతుంది, తద్వారా వ్యవస్థ యొక్క సౌర-నుండి-ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. వివిధ మాగ్నిఫికేషన్ల వద్ద తయారు చేయబడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క సూక్ష్మ నిర్మాణం. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ ఉపరితలం ముడతలు పడిన మరియు పరస్పరం అనుసంధానించబడిన నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
rGO-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క రంధ్ర పరిమాణం 20 మరియు 40 μm మధ్య ఉంటుంది. ఓపెన్ రంధ్ర నిర్మాణం మరియు ముడతలు పడిన ఉపరితలం గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ నిక్షేపణను సులభతరం చేస్తాయి. తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ పోరస్ మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క హైడ్రోఫిలిసిటీ కారణంగా మంచి నీటి తడి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క ఉపరితలాన్ని ఒక నీటి బిందువు తాకిన తర్వాత, అది 0.5 సెకన్లలోపు పూర్తిగా గ్రహించబడుతుంది. తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ మిశ్రమాల హైడ్రోఫిలిక్ ఉపరితలం పోరస్ నిర్మాణంలో డ్రైనేజీని త్వరగా మార్గనిర్దేశం చేస్తుంది. తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క సారంధ్రతను నీటి శోషణకు ముందు మరియు తరువాత ద్రవ్యరాశి మార్పులను పోల్చడం ద్వారా నిర్ణయించారు.
గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క సచ్ఛిద్రత 85.55% కి చేరుకుంటుంది. గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ తగ్గడం ద్వారా సౌరశక్తి శోషణ వ్యవస్థ యొక్క సౌర-నుండి-ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఉప్పు నిరోధకతను అంచనా వేయడానికి, తగ్గిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను సోడియం క్లోరైడ్ ద్రావణంలో (3.5 wt%) ఉంచారు.
తరువాత 3 గ్రాముల ఘన సోడియం క్లోరైడ్‌ను పై ఉపరితలంపై ఉంచి, టెర్గో-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్‌ను 1 kW m−2 సౌర సాంద్రత వద్ద ఉంచారు. ఘన ఉప్పు పరిమాణం 120 నిమిషాల తర్వాత క్రమంగా కరిగిపోతుంది.
rGO-పూత పూసిన మెలమైన్ ఫోమ్ యొక్క పై ఉపరితలంపై సూర్యరశ్మి పడినప్పుడు , దాని ఉష్ణోగ్రత నిమిషాల వ్యవధిలోనే వేగంగా పెరిగి, బాష్పీభవన ప్రక్రియ అంతటా 35°C వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. ఉప్పు యొక్క ద్రావణీయత ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి, ఉష్ణోగ్రత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఉప్పు అంత వేగంగా కరుగుతుంది, అందువల్ల ఉప్పులోని ఇనుము తిరిగి ఉపరితల నీటిలో కరిగిపోతుంది.
అధిక నీటి శోషణ సామర్థ్యం కలిగిన అనేక రంధ్రాలను కలిగి ఉన్న గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్ పూతతో కూడిన తగ్గిన మెలమైన్ ఫోమ్‌లో, పై ఉపరితలానికి నిరంతర నీటి సరఫరాను అందించగల లవణాలు పై ఉపరితలం నుండి నీటి ఉప పొరకు కదులుతాయి. ఉష్ణోగ్రత మార్పులు ఎగువ బాష్పీభవన ఉపరితలం మరియు శరీరం మధ్య లవణీయత మార్పులకు దారితీస్తాయి.
బ్రాడ్‌బ్యాండ్ మరియు సమర్థవంతమైన సౌరశక్తి శోషణను పొందడానికి, మెలమైన్ ఫోమ్‌ను పోరస్ హైడ్రోఫిలిక్ మెలమైన్ ఫోమ్‌తో సవరించారు, తద్వారా సౌర శోషణ ఉపరితల వైశాల్యాన్ని పెంచారు మరియు బహుళ వికీర్ణాన్ని పెంచారు.
rGO-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ ఆధారంగా సౌర ఇంటర్‌ఫేషియల్ బాష్పీభవన వ్యవస్థ 1 kW m−2 సౌర శక్తి సాంద్రత వద్ద వేగవంతమైన ఉష్ణ ప్రతిస్పందనను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది 89.6% స్థిరమైన-స్థితి సౌర ఉష్ణ మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని సాధిస్తుంది.
చివరగా, మేము తగ్గించబడిన గ్రాఫేన్ ఆక్సైడ్-పూతతో కూడిన మెలమైన్ ఫోమ్ ఎవాపరేటర్‌ను సోలార్ స్టిల్‌లో అనుసంధానించాము, ఇది 56.4 kW m−1 వద్ద ఉప్పు చేరడంతో 2% తాగునీటిని ఉత్పత్తి చేయగలదు.
ఈ సౌరశక్తితో నడిచే ఇంటర్‌ఫేషియల్ డీశాలినేషన్ పరికరాన్ని వివిక్త దీవులలో లేదా సముద్రంలో సమృద్ధిగా ఉన్న సముద్రపు నీరు లేదా ఇతర ఉప్పునీటి వనరుల నుండి తాగునీటిని సేకరించడానికి ఉపయోగించవచ్చని మేము ఊహించాము.
ముగింపు
డీశాలినేషన్ rGO-కోటెడ్ మెలమైన్ ఫోమ్, ఒక వినూత్నమైన మరియు సమర్థవంతమైన సౌర డీశాలినేషన్ టెక్నాలజీగా, గొప్ప సామర్థ్యాన్ని మరియు అనువర్తన అవకాశాలను కలిగి ఉంది. ఇది నీటి కొరత ఉన్న ప్రాంతాలకు నమ్మకమైన మంచినీటి వనరులను అందించడమే కాకుండా, సాంప్రదాయ శక్తిపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గిస్తుంది, శక్తి వినియోగం మరియు పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని తగ్గిస్తుంది.
ఈ పరిశోధన ఫలితాలు ప్రపంచ మంచినీటి వనరుల కొరత సమస్యను పరిష్కరించడంలో ముఖ్యమైన సహకారాన్ని అందిస్తాయి మరియు స్థిరమైన అభివృద్ధి యొక్క సాక్షాత్కారాన్ని ప్రోత్సహిస్తాయి.
SINOYQX మెలమైన్ ఫోమ్ గురించి మరింత సమాచారం కోసం, దయచేసి మమ్మల్ని [email protected] వద్ద సంప్రదించండి లేదా +86-28-8411-1861 కు వాయిస్ కాల్ చేయండి.
కొన్ని చిత్రాలు మరియు పాఠాలు ఇంటర్నెట్ నుండి పునరుత్పత్తి చేయబడ్డాయి మరియు కాపీరైట్ అసలు రచయితకే చెందుతుంది. ఏదైనా ఉల్లంఘన ఉంటే, దయచేసి తొలగించడానికి మమ్మల్ని సంప్రదించండి.