第44卷第3期2023年3月纺织学报JournalofTextileResearchVol.44,No.3Mar.,2023DOI:10.13475/j.fzxb.20210700509静电纺纳米纤维在界面太阳能蒸汽转化应用中的研究进展何满堂1,王黎明1,覃小红1,俞建勇2(1.东华大学纺织学院,上海201620;2.东华大学纺织科技创新中心,上海201620)摘要静电纺纳米纤维因其具有高比表面积、孔隙结构可控等优点而被用作界面太阳能蒸汽发生器基底,然而由于其力学性能不足、与光热材料的结合力差等限制了其长足发展。为此,介绍了静电纺纳米纤维的特点及其与光热材料结合的主要方式,包括表面修饰、共混纺丝、Janus纳米纤维膜以及三维纳米纤维气凝胶,对其原理、性能和工艺方法等进行系统性概述;并在此基础上展望了该研究领域的未来发展趋势,以探索静电纺纳米纤维在光热能源领域中广泛应用的方法。研究认为,加强静电纺纳米纤维与光热材料结合力并赋予其抗菌、自清洁等多功能性,是提高太阳能蒸汽发生器持久使用的一大方法,探寻简易的制备方法和开发低成本材料高性能太阳能蒸汽发生器是未来的发展重点。关键词静电纺纳米纤维;太阳能蒸汽发生器;纳米纤维膜;纤维基气凝胶;海水淡化;污水净化;多功能材料中图分类号:TS104.76;TS102文献标志码:A收稿日期:2021-07-01修回日期:2022-03-18基金项目:国家自然科学基金项目(51973027,52003044);中央高校基本科研业务费专项资金、东华大学研究生创新基金项目(CUSF-DH-D-2022039)第一作者:何满堂(1991—),男,博士生。主要研究方向为光热转换功能纤维。通信作者:王黎明(1988—),男,研究员,博士。主要研究方向为静电纺纳米纤维的可控制备及应用。E-mail:wangliming@dhu.edu.cn。清洁水被认为是一种具有战略意义的全球性资源,其对人类的生存以及经济发展和社会进步都至关重要[1-3]。近年来,随着全球人口增长和环境污染的加剧,人们正在面临清洁水资源短缺的问题[4-5]。为解决这个问题,除节约用水以外,迫切需要开发大规模、高效的海水淡化、污水净化等技术[6-8]。界面蒸汽转化作为一种利用太阳能产生蒸汽来获得清洁水资源的方法[9-10],能够在光热材料的辅助下更好地将大自然中充足的太阳能转化成热能,以最小的环境影响解决清洁水资源短缺的问题,成为当下研究的热点之一[11-12]。太阳能蒸汽发生器主要由基底和光热材料2个部分构成,目前常用的基底主要为木材[13]、泡沫[14]、织物[15]、静电纺纳米纤维[16-18]、气凝胶[17-19]等,静电纺纳米纤维因其在太阳能蒸汽生成方面具有许多独特的优势,而引起研究者们...
