Investigation of photothermal heating enabled by plasmonic nanofluids for direct solar steam generation

纳米流体 材料科学 太阳能集热器中的纳米流体 太阳能 光热治疗 等离子纳米粒子 集中太阳能 蒸发 光电子学 等离子体子 纳米颗粒 光电-热混合太阳能集热器 纳米技术 热力学 物理 生物 生态学
作者
Xinzhi Wang,Yurong He,Xing Liu,Lei Shi,Jiaqi Zhu
出处
期刊:Solar Energy [Elsevier]
卷期号:157: 35-46 被引量:194
标识
DOI:10.1016/j.solener.2017.08.015
摘要

Steam production has a wide range of applications such as seawater desalination, waste sterilization, and power generation. The utilization of solar energy for this purpose has attracted much attention due to its inexhaustibility and pollution-free nature. Here, direct solar steam generation at low-concentrated solar power using plasmonic nanofluids containing gold nanoparticles (Au NPs) was investigated experimentally. The key factors required for highly efficient solar steam generation, including Au NP concentration and solar power intensity, were studied in a simulated solar system by measuring the water weight loss and system temperature change. The best evaporation performance was obtained using a plasmonic nanofluid containing 178 ppm of Au NPs under 10 sun (1 sun = 1 kW m−2) illumination intensity, and the total efficiency reached 65%. However, the total efficiency of pure water was only 16%, which means that the plasmonic nanofluids reached a ∼300% enhancement in efficiency. Higher solar power led to a higher evaporation rate, higher specific vapor productivity (SVP), and higher Au NP concentrations resulted in better evaporation performance. Localized solar heating at the fluid-air interface was shown to contribute more to solar steam generation than to bulk fluid heating. Furthermore, the model of photothermal heating of plasmonic nanoparticle was established and the numerical results demonstrated the photothermal conversion process of plasmonic NPs from the light absorption to the heat dissipation into the bulk fluid.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
木木发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
叶子发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
内向秀发完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科目三应助魏伯安采纳,获得10
6秒前
6秒前
Zfy完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎应助陈小白采纳,获得10
7秒前
7秒前
提莫蘑菇发布了新的文献求助10
8秒前
zhitong完成签到,获得积分10
9秒前
落水无波发布了新的文献求助10
9秒前
仁爱的可乐完成签到,获得积分10
9秒前
善学以致用应助老张采纳,获得10
9秒前
zhang26xian完成签到,获得积分10
9秒前
谦让碧菡完成签到,获得积分10
10秒前
yy发布了新的文献求助10
12秒前
英俊枫发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
流星完成签到,获得积分10
14秒前
刘晶晶完成签到,获得积分20
15秒前
17秒前
魏伯安发布了新的文献求助10
17秒前
三金发布了新的文献求助10
18秒前
深情安青应助欢喜碧空采纳,获得10
18秒前
热心的苡发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
医生发布了新的文献求助10
19秒前
王冰洁发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
小二郎应助云_123采纳,获得10
22秒前
nzz发布了新的文献求助10
22秒前
NexusExplorer应助哒哒哒采纳,获得20
22秒前
CipherSage应助cris_xu24采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
Impiego dell’associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell’ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 900
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
錢鍾書楊絳親友書札 600
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3295786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2931649
关于积分的说明 8453323
捐赠科研通 2604317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1421619
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661048
邀请新用户注册赠送积分活动 644016