تازي پاڻي جي کوٽ سماجي ترقي لاءِ هڪ وڌندڙ سنگين چئلينج آهي. ٻڌايو ويو آهي ته عالمي آبادي جو 29 سيڪڙو پيئڻ جي صاف پاڻي کان محروم آهي، ۽ آبادي ۾ واڌ ۽ ماحولياتي مسئلن جي ڪري صاف پاڻي جي طلب اڃا تائين وڌي رهي آهي. صفائي سان لاڳاپيل صاف پاڻي خاص طور تي ڪورونا وائرس جي بيماري (نيوڪورونا وائرس نمونيا) جي موجوده وبا جي تناظر ۾ اهم آهي. شمسي توانائي سان هلندڙ پاڻي جي بخارات کي سمنڊ جي پاڻي ۽ گندي پاڻي مان صاف پاڻي پيدا ڪرڻ لاءِ سڀ کان وڌيڪ اميد افزا ٽيڪنالاجي مان هڪ سمجهيو ويندو آهي جيڪو سج جي روشني کي صرف توانائي جي ان پٽ طور استعمال ڪندي استعمال ڪري ٿو. ٽيڪنالاجي شمسي جذب ڪندڙن تي تمام گهڻو انحصار ڪري ٿي، جيڪي بخارات جي طور تي ڪم ڪن ٿا ته جيئن شمسي توانائي کي گرمي ۾ تبديل ڪري ٻاڦ پيدا ڪري سگهجي. پاڻي جي بخارات جي اعلي شرح ۽ شمسي گرمي جي تبديلي جي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ، مثالي مواد ۾ شمسي اسپيڪٽرم جي وڏي حصي کي موثر طريقي سان استعمال ڪرڻ لاءِ جذب جي وسيع رينج، گرمي جي نقصان کي دٻائڻ لاءِ گهٽ حرارتي چالکائي، ۽ موثر پاڻي جي نقل و حمل لاءِ ٽي-dimensional (3D) porous چينل هجڻ گهرجن. هاڻي تائين، سائنسدانن ڪاربن (مثال طور، گرافين يا ڪاربن نانوٽيوب)، پوليمر، ڌاتو ۽ ڌاتو آڪسائيڊ ۽ انهن جي هائبرڊ وغيره تي ٻڌل مختلف فوٽوٿرمل مواد تيار ڪيا آهن.
سائنسدان تازن سالن ۾ ڳولا ڪرڻ ۽ ڪيتريون ئي ڪاميابيون حاصل ڪرڻ لاءِ سخت محنت ڪري رهيا آهن، تنهن ڪري اچو ته تازن سالن ۾ فوٽوٿرمل صاف پاڻي جي پيداوار ۾ تحقيق جي ترقي بابت ڪيترن ئي موضوعي اشاعتن مان سکيون.
- فطرت مواصلات: ٻوٽن جا پن شمسي توانائي سان هلندڙ، اعليٰ ڪارڪردگي واري پاڻي صاف ڪندڙ کي متاثر ڪن ٿا
قدرتي واسڪيولر ٻوٽن جا پن آسموٽڪ پريشر، ٽرانسپيريشن ۽ اخراج ۾ فرق تي ڀاڙين ٿا ته جيئن سج جي روشني سان هلندڙ صاف پاڻي پيدا ٿئي. ان کان متاثر ٿي، چنگھوا يونيورسٽي ۾ چون لي جي گروپ ۾ محققن موثر پاڻي صاف ڪرڻ ۽ پيداوار لاءِ سج جي روشني تي هلندڙ صاف ڪندڙ جي رپورٽ ڏني آهي. هن سج جي روشني تي هلندڙ صاف ڪندڙ ۾ هڪ منفي گرمي پد جي جوابي پولي (N-isopropylaacrylamide) هائيڊروجيل (PN) شامل آهي جيڪو هڪ سپر هائيڊروفيلڪ ميلامين فوم بيڪ بون تي لنگر انداز آهي ۽ ٻاهرئين پاسي PNIPAm-تبديل ٿيل گرافين (PG) فلٽر جھلي سان ڍڪيل آهي. ماليڪيولر ڊائنامڪس سموليشن ۽ تجرباتي نتيجن مان ظاهر ٿيو ته نسبتاً سخت ميلامين بيڪ بون جي سپر هائيڊروفيلڪ نوعيت PNPG-F پيوريفائر جي سوجن/ڊي-سوجن جي شرح کي تيز ڪيو. ساڳئي سج جي شدت جي شعاع جي تحت، هن عقلي طور تي انجنيئر ٿيل ڍانچي بخارات ۽ ڊرپ اضافي جي هم آهنگي اثرات ذريعي هڪ واحد PNPG-F لاءِ 4.2 ڪلوگرام/m2/h گڏ ڪرڻ ۽ > 99٪ آئن هٽائڻ فراهم ڪيو. ليکڪ مختلف پاڻي جي علاج جي ايپليڪيشنن ۾ هن انتهائي ڪارآمد سج جي روشني تي هلندڙ نظام لاءِ وڏي امڪاني ايپليڪيشنن جو تصور ڪري ٿو. هي مطالعو نيچر سب جرنل نيچر ڪميونيڪيشنز ۾ "ٻوٽن جي پنن کان متاثر ٿيل سج جي روشني تي هلندڙ صاف ڪندڙ اعليٰ ڪارڪردگي واري صاف پاڻي جي پيداوار لاءِ" جي عنوان سان هڪ مقالي جي طور تي شايع ٿيو هو.
- سائنس جي ترقي: شمسي پاڻي صاف ڪرڻ لاءِ روشني جذب ڪندڙ هائيڊروجيلز جا انتهائي هائيڊريٽيبل پوليمر نيٽ ورڪ
پاڻي صاف ڪرڻ لاءِ شمسي پاڻي جي بخارات تازي پاڻي جي پيداوار لاءِ هڪ اميد افزا ٽيڪنالاجي آهي. بهرحال، شمسي بخارات جي پيداوار توانائي جي ضرورت آهي، جنهن جي نتيجي ۾ قدرتي ڏينهن جي روشني ۾ پاڻي جي پيداوار گهٽ ٿئي ٿي. تنهن ڪري، نئين مواد کي ترقي ڪرڻ جي تمام گهڻي ضرورت آهي جيڪي پاڻي جي بخارات جي توانائي جي گهرج کي گهٽائي سگهن ۽ شمسي پاڻي جي صاف ڪرڻ کي تيز ڪري سگهن. آسٽن، ٽيڪساس، آمريڪا ۾ پروفيسر گيهوا يو جي گروپ هڪ انتهائي هائيڊريٽڊ روشني جذب ڪندڙ هائيڊروجيل (h-LAH) جي رپورٽ ڪئي جيڪا پولي ونائل الڪوحل ۽ چائٽوسان تي مشتمل آهي جيئن هائيڊريشن ريڙهه ۽ پولي پائرول روشني جذب ڪندڙ طور، جيڪو پاڻي کي بخارات بڻائڻ لاءِ گهٽ توانائي (پاڻي جي مقدار جو <50٪) استعمال ڪري سگهي ٿو. اهو ظاهر ڪيو ويو ته h-LAH جي هائيڊريشن گنجائش وڌائڻ سان پاڻي جي حالت تبديل ٿي سگهي ٿي ۽ جزوي طور تي پاڻي کي چالو ڪري سگهجي ٿو، ان ڪري پاڻي جي بخارات کي آسان بڻائي سگهجي ٿو. h-LAH شمسي بخارات جي پيداوار کي 3.6 سج ۾ ~2 ڪلوگرام/m1/h جي رڪارڊ شرح تائين وڌايو. h-LAH تي ٻڌل شمسي پاڻي جي بخارات پيچيده آئنڪ آلودگي جي خلاف ڊگهي مدت جي استحڪام ۽ اينٽي فاولنگ خاصيتون پڻ ڏيکاريون. هي تحقيق سائنس سب جرنل سائنس ايڊوانسز ۾ "ٻوٽن جي پنن کان متاثر ٿيل سج جي روشني سان هلندڙ صاف ڪندڙ کي اعليٰ ڪارڪردگي واري صاف پاڻي جي پيداوار لاءِ" جي عنوان سان هڪ مقالي ۾ شايع ٿي هئي.
- اينجيو: فوٽوٿرمل پاڻي جي بخارات لاءِ سپر هائيڊروفيلسٽي ۽ وسيع طول موج جي روشني جذب سان COF مواد
خاص طور تي ويجهي انفراريڊ (NIR) علائقي ۾، سوراخ ٿيل نامياتي پوليمر جي موروثي هائيڊروفوبيسيٽي ۽ محدود روشني جذب، ٻه رڪاوٽون آهن جيڪي شمسي ٻاڦ جي پيداوار (SSG) ۾ انهن جي استعمال کي روڪين ٿيون. جيلن يونيورسٽي ۾ شياؤلي يان جي گروپ ۾ محققن 1,4,5,8 ٽيٽراڪيس (فينائلامينو) اينٿراسين-9,10-ڊائيون (TPAD) (TPAD-COF) تي ٻڌل هڪ ڪوويلنٽ نامياتي فريم ورڪ (COF) تيار ڪيو آهي، جيڪو سپر هائيڊروفيليسيٽي ۽ وسيع روشني جذب جي خاصيت آهي جيڪو پوري UV/نظر ايندڙ NIR علائقي مان SSG کي ڍڪيندو آهي. TPAD-COF، ڪنهن به اضافي کان سواءِ هڪ موثر فوٽوٿرمل ڪنورشن مواد جي طور تي، 1.42 kg/m2/h جي بهترين پاڻي جي بخارات کي ظاهر ڪري ٿو ۽ هڪ شمسي شدت جي شعاع هيٺ 94٪ جي اعلي توانائي ڪنورشن ڪارڪردگي حاصل ڪري ٿو. TPAD تي ٻڌل COF لائيٽ جذب ڪرڻ جي حد جي وڌيڪ واڌ چيليٽيڊ BF2 ماليڪيولز جي پوسٽ-سنٿيٽڪ ترميم ذريعي حاصل ڪئي وئي. سسٽماتي ڪنٽرول تجربا ۽ تجزيو تصديق ڪن ٿا ته فوٽوٿرمل ڪنورشن مواد جي هائيڊروفيلسٽي موجوده TPAD تي ٻڌل COFs ۾ وڌيڪ غالب ڪردار ادا ڪري ٿي جيڪي فوٽوٿرمل پاڻي جي بخارات لاءِ استعمال ٿين ٿا. تحقيقي ڪم، جنهن جو عنوان آهي "Superhydrophilic2D Covalent Organic Frameworks as Broadband Absorbers for Efficient Solar Steam Generation،" اعليٰ درجي جي بين الاقوامي جرنل Angewise ۾ شايع ٿيو. ڪم اعليٰ بين الاقوامي جرنل Angew. Chem. Int. Ed ۾ شايع ٿيو.
- JACS: هائيڊروفيلڪ-هائيڊروفوبڪ ڊبل ريجن COF/گرافين هائيڊروجيل فوٽوٿرمل پاڻي جي بخارات لاءِ
شمسي پاڻي جي بخارات هڪ پائيدار پاڻي جي علاج جي ٽيڪنالاجي آهي جيڪا عالمي پاڻي جي کوٽ کي گهٽائڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿي. بهرحال، هي ٽيڪنالاجي وڏين چئلينجن کي منهن ڏئي ٿي ڇاڪاڻ ته توانائي جي استعمال ۽ پاڻي جي بخارات جي گهٽ بخارات جي شرح. جرمني جي برلن جي ٽيڪنيڪل يونيورسٽي ۾ پروفيسر آرن ٿامس جو گروپ هڪ ڪوويلنٽ نامياتي فريم ورڪ (COF)/گرافين ڊبل ريجن هائيڊروجيل جي رپورٽ ڪري ٿو جيڪو هڪ سادي ان سيٽو گروٿ حڪمت عملي ذريعي هڪ مواد ۾ هائيڊروفيلڪ ۽ هائيڊروفوبڪ علائقا ٻنهي تي مشتمل آهي. هائيڊروفيلڪ COF هائيڊروفوبڪ گرافين علائقي جو هڪ حصو ڍڪيندو آهي. ٻن ويٽنگ علائقن جي صحيح ڪنٽرول ذريعي، هائبرڊ هائيڊروجيل اثرائتي روشني جي حاصلات، ٽيونبل ويٽيبلٽي، بهتر پاڻي جي مواد، ۽ پاڻي جي بخارات لاءِ گهٽ توانائي جي ضرورت ڏيکاري ٿو. شمسي جاذب جي طور تي، ڊبل ريجن هائيڊروجيل 3.69 شمسي شعاع (2kw/m1) لاءِ 1 kg/m2/h تائين بخارات جي پيداوار جي شرح حاصل ڪري ٿو، جيڪو ٻين ترقي يافته مواد سان مقابلو ڪري سگهجي ٿو. ان کان علاوه، هي هائيڊروفيل ايواپوريٽر سمنڊ جي پاڻي ۽ گندي پاڻي مان پيئڻ جو پاڻي پيدا ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو، پاڻي جي علاج جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو. هي تحقيقي ڪم جرنل JACS ۾ "A Covalent Organic Framework/Graphene Dual-Region Hydrogel for Enhanced Solar-Driven Water Generation" جي نالي سان شايع ٿيو، JACS، هڪ اعليٰ بين الاقوامي جرنل.
- سائنس جي ترقي: واٽر للي بليڊ جي جوڙجڪ کان متاثر اعليٰ ڪارڪردگي وارو فوٽوٿرمل پاڻي بخاري
تازن سالن ۾، انٽرفيشل سولر وانپ جنريشن ڊيسيلينيشن ۽ گندي پاڻي جي علاج لاءِ اعليٰ توانائي جي تبديلي جي ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ ۾ وڏي صلاحيت ڏيکاري آهي. بهرحال، شمسي جاذب تي فاؤلنگ يا لوڻ جي ظاهري طور تي ناگزير جمع ٿيڻ جي ڪري اعليٰ بخارات جي شرح برقرار نه ٿي سگهي. محلول جي ڪنسنٽريشن وڌڻ سان انحطاط تيز ٿئي ٿو. هن مسئلي کي حل ڪرڻ لاءِ، نانجنگ يونيورسٽي ۾ پروفيسر جيا زو جي گروپ، واٽر للي جي پنن جي بناوت کان متاثر ٿي، هڪ ملٽي اسٽيج ڍانچي (واٽر-للي-انسپائرڊ هيئرارڪل اسٽرڪچر (WHS) فوٽوٿرمل-وانپ ڪنورشن ڊيوائس ٺاهيو، جيڪو 80 wt% انتهائي مرڪوز لوڻ واري پاڻي ۽ 10 wt% گندي پاڻي جي علاج دوران 30% فوٽوٿرمل ڪنورشن ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهي ٿو. اهو قابل ذڪر آهي ته فوٽوٿرمل ڪنورشن ڪارڪردگي انتهائي مرڪوز برائن ۽ گندي پاڻي جي علاج دوران خاص طور تي گهٽ نه ٿيندي آهي جيستائين بخارات مڪمل نه ٿئي (يعني، "صفر خارج ٿيڻ")، ۽ مٿاڇري صاف رهي ٿي. اهو ڪم سائنس ايڊوانس ۾ "هاءِ سالينٽي برائن جي مستحڪم ۽ موثر شمسي بخارات لاءِ پاڻي-للي-انسپائرڊ هيئرارڪل ڊيزائن" جي عنوان هيٺ شايع ڪيو ويو هو.
- نانو توانائي: فوٽوٿرمل پاڻي جي بخارات لاءِ مولبڊينم ڊسلفائيڊ
ڊيڪن يونيورسٽي جي انسٽيٽيوٽ فار فرنٽيئر مٽيريلز ۾ لائيفينگ وان جي گروپ جي محققن جزوي ڪرسٽل ٽرانسفارميشن ذريعي شمسي پاڻي جي بخارات لاءِ منتقلي ڌاتو ڊسلفائيڊ ۽ نائٽروجن سان مالا مال نائٽرائڊ هيٽراسٽرڪچرز جو هڪ سلسلو تيار ڪيو آهي. خاص طور تي، اهي ترقي يافته 2D هيٽراسٽرڪچرز انفراريڊ رينج ۾ بهتر اسپيڪٽرل جذب ۽ مختلف حلن ۾ بهترين ڪيميائي استحڪام ڏيکارين ٿا، جن ۾ پاڻي، تيزاب ۽ بنياد شامل آهن. وڌيڪ اهم ڳالهه اها آهي ته، وڌندڙ اسپيڪٽرل جذب جي شدت ۽ گهٽ گرمي جي نقصان جي ڪري، MoS2-Mo5N6/ ميلامين فوم (MF) سولر ٿرمل ڊيوائس اعليٰ بخارات جي شرح (2.31 ڪلوگرام m-2h-1) ۽ ڪنورشن ڪارڪردگي (106.6٪) ڏيکاري ٿو، جيڪي ترتيب وار MoS2/MF ۽ MF/پاڻي سولر ڊيوائسز جي ڀيٽ ۾ 1.4 ۽ 4.7 ڀيرا وڌيڪ آهن. هي ڪم سولر پاڻي جي پيداوار لاءِ بهترين فوٽوٿرمل ڪارڪردگي سان جديد 2D-2D TMDs-نائٽروجن سان مالا مال نائٽرائڊ هيٽراسٽرڪچرز جو هڪ سلسلو مهيا ڪري ٿو. هي ڪم نانو انرجي، هڪ اعليٰ بين الاقوامي جرنل ۾ "سولر واٽر جنريشن لاءِ ٽرانزيشن ميٽل ڊچلڪوجينائيڊس ۽ نائٽروجن سان ڀريل نائٽرائڊس جي ترقي يافته 2D-2D هيٽرو اسٽريچرز" جي نالي سان شايع ٿيو هو.
شمسي فوٽوٿرمل پاڻي جي بخارات جي ٽيڪنالاجي جي توقع آهي ته صاف پاڻي جي عالمي کوٽ کي حل ڪيو ويندو، هاڻي حل ڪرڻ جي ضرورت آهي فوٽوٿرمل مواد جي گهٽ قيمت تيار ڪرڻ، اعليٰ ڪارڪردگي وارو آپريشن، انهي سان گڏ عملي استعمال جي ماحول ۾ استعمال جي استحڪام ۽ پورٽيبلٽي، مستقبل ۾ سڀني انسانن جي ابتدائي فائدي لاءِ وڌيڪ نتيجن جي منتظر!
ميلامين فوم بابت وڌيڪ معلومات لاءِ، مهرباني ڪري اسان سان [email protected] تي رابطو ڪريو يا اسان سان رابطو ڪريو: +86-28-8411-1861.
ڪجھ تصويرون ۽ متن انٽرنيٽ تان ورجايا ويا آهن، ۽ ڪاپي رائيٽ اصل ليکڪ جي آهي، جيڪڏهن ڪا خلاف ورزي آهي، مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو حذف ڪرڻ لاءِ.