摘要 太阳能驱动的界面蒸发 (SIE) 是一个新兴的研究课题,由于其在解决全球水资源短缺问题方面的潜力而受到关注。本综述全面概述了基础材料、光热材料的最新创新以及用于有效海水淡化和净化的蒸发器设计。本文详细讨论了 SIE 的最新发展,深入了解了关键性能指标和最先进的材料。此外,本综述还研究了文献中报道的用于提高 SIE 系统效率和可扩展性的新策略。这些策略包括使用光热材料和探索创新的设备配置。最后,我们讨论了现有的挑战和未来的研究方向,强调了 SIE 在解决全球水资源短缺和为可持续未来做出贡献方面的潜力。
本文档是公认的手稿版本的已发表作品,该作品以最终形式出现在《物理化学杂志》,版权所有2021美国化学学会后,在同行评审和发行者的技术编辑后。要访问最终编辑和发布的工作,请参见https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.1c02064 postprint:Macewicz l。,Pyrchla K.,Pyrchla K.,Bogdanowicz R.,Sumanasekera R.,Sumanasekera G.,Jasinski G.B.,化学蒸气运输途径向黑色磷纳米骨和纳米骨骼,《物理化学杂志》,第1卷。12,ISS。 34(2021),pp。 8347-835412,ISS。34(2021),pp。8347-8354
电解质溶剂蒸汽检测解决方案是根据 BESS 的特定特性设计的,包括几何形状、体积、电池类型、空间布局和气流模式。即使单个电池开始排出电解质蒸汽,分布式气体传感器网络也会立即检测到。通过这种方式,BESS 操作员可以最早收到故障指示,并可以进行干预以防止热失控。由于检测器的监视器通过火灾报警控制面板连接到 BMS,它可以自动指示系统立即隔离受影响的电池架,从而遏制火灾威胁。监视器还可以与 BMS 通信,以自动启动通风、增加冷却或触发灭火。由于 BESS 站点通常无人值守且位于偏远地区,这种自动响应可以为 BESS 操作员争取关键的干预时间。
在这项工作中,碳化硅(SIC)涂层通过脉冲化学蒸气沉积(CVD)成功生长。未在连续流中提供四氯化硅(SICL 4)和乙烯(C 2 H 4),而是以H 2作为载体和清除气体交替脉冲到生长室中。典型的脉冲CVD循环为SICL 4脉冲 - H 2净化 - C 2 H 4脉冲 - H 2吹扫。这导致了超符号SIC涂层的生长,在相似的过程条件下,使用恒定的流动CVD工艺无法获得。我们通过脉冲CVD提出了一个两步的SIC生长框架。在SICL 4脉冲期间,沉积了一层Si。在以下C 2 H 4脉冲中,该Si层被渗入,并形成SIC。据信SICL 4脉冲后,高氯表面覆盖范围可以通过生长抑制作用来实现超级生长。
摘要 多种增材制造方法已经成熟,并已在多个行业投入常规生产。对于金属加工,通常使用线材或粉末作为原料。线材加工通常用于相对较大的结构构建,而粉末加工通常提供更精确的金属应用。对于粉末床熔合工艺,使用非常细的粉末(通常为 20 µm 至 65 µm),而对于定向能量沉积,粉末的范围在 50 µm 至 160 µm 之间。这种细粉末可能对人类健康构成风险(吸入、皮肤整合)。避免在生产环境中接触粉末可能是一项艰巨的任务,甚至无法避免。因此,开发了一种替代工艺,该工艺不是以自由粉末颗粒的形式提供粉末,而是以粉末片的形式提供粉末。为了实现颗粒之间必要的粘合,使用粘合剂。为了了解粘合剂在激光加工粉末片过程中的影响,产生了单脉冲和线处理并用高速成像记录下来。记录显示了粘合剂的蒸发和相关的粉末颗粒的喷出。在较低的能量输入下,粘合剂蒸发导致较少的飞溅,这表明在低加热速率下加热粘合剂会对粉末颗粒产生较小的压力。
半导体器件、LED、MEMS、阻隔膜和许多其他先进制造工艺中使用的薄膜沉积和蚀刻技术需要对“湿润”表面进行精确的温度控制,从化学前体输送到废气处理系统。在沉积和蚀刻技术中,可冷凝蒸汽和反应性化学物质可以在前体进料管线、工艺室、连接到工艺室的仪器和管线、废气管理系统、阀门和系统的其他“湿润”区域的内表面上产生冷凝物和/或固体沉积物。同样,其他来源可以通过一种粘附方法通过材料转移和沉积涂覆这些区域。当前体不保持液态或气态时,固体或冷凝物会改变前体输送速率和/或气体电导率,从而改变工艺和工艺控制参数。虽然工艺控制算法可以在一定程度上补偿这些变化,但控制特性的漂移通常会导致薄膜参数发生未被发现的变化,这些变化可能会因运行间或系统间差异而超出规格,从而影响产品产量。此外,限制或避免排气管内的物质沉积可以显著减少维护停机时间要求。
摘要:半导体纳米晶须,特别是基于零维 (0D) C 70 富勒烯的纳米结构晶须,由于其在现代电子学中的巨大应用潜力而受到积极讨论。我们首次提出并实现了一种基于 C 70 分子在基底表面热蒸发过程中自组织的纳米结构 C 70 富勒烯晶须的合成方法。我们发现,在基底表面的甲苯中 C 70 溶液滴蒸发后,C 70 纳米晶须的合成开始取决于基底温度。我们已提供实验证据表明,初始液滴中 C 70 浓度的增加和基底温度的增加都会导致 C 70 纳米晶须的几何尺寸增加。所获得的结果为溶质浓度和基底温度在一维材料合成中的作用提供了有用的见解。
摘要 几十年来,PECVD(“等离子体增强化学气相沉积”)工艺已成为在多种类型的基材(包括复杂形状)上合成有机或无机薄膜的最方便和通用的方法之一。因此,PECVD 如今已用于从微电子电路制造到光学/光子学、生物技术、能源、智能纺织品等许多应用领域。然而,由于该工艺的复杂性(包括大量气相和表面反应),制造针对特定应用的定制材料仍然是该领域的一大挑战,显然,只有通过对薄膜形成所涉及的化学和物理现象的基本理解才能掌握该技术。在此背景下,本基础论文的目的是与读者分享我们对 PECVD 层形成基本原理的认识和理解,考虑到不同反应途径的共存,可以通过控制气相和/或生长表面的能量耗散来定制这些反应途径。我们证明了控制 PECVD 薄膜功能特性的关键参数是相似的,无论其性质是无机的还是有机的(等离子体聚合物),从而支持对 PECVD 工艺的统一描述。气相工艺和薄膜行为的几个具体示例说明了我们的愿景。为了完善本文档,我们还讨论了 PECVD 工艺发展的当前和未来趋势,并提供了使用这种强大而多功能技术的重要工业应用示例。
摘要:固体聚合物电解质(SPE)将允许在下一代固态锂离子电池(LIBS)中提高安全性和耐用性。在SPE类中,三元复合材料是一种合适的方法,因为它们提供了高室温离子电导率,出色的循环和电化学稳定性。In this work, ternary SPEs based on poly(vinylidene fluoride- co - hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) as a polymer host, clinoptilolite (CPT) zeolite, and 1-butyl-3-methylimidazolium thiocyanate ([Bmim][SCN])) ionic liquid (IL) as fillers were produced by在不同温度(室温,80、120和160°C)下溶剂蒸发。溶剂蒸发温度会影响样品的形态,结晶度和机械性能以及离子电导率和锂转移数。分别在室温和160°C下制备的SPE获得了最高离子电导率(1.2×10 - 4 S·CM - 1)和锂转移数(0.66)。电荷 - 放电电池测试显示,在160°C下制备的SPE,分别在C/10和C/2速率下分别在C/10和C/2速率下的排放能力值最高值。我们得出结论,在SPE制备过程中,对溶剂蒸发温度的良好控制使我们能够优化固态电池性能。关键字:三元复合材料,PVDF-HFP,蒸发温度,固体聚合物电解质,锂离子电池
亚利桑那州人传统上认为蒸发冷却是夏季保持凉爽的好方法。在家用空调出现之前,它是唯一可以让室内在炎热、干燥的沙漠夏季保持宜居的机械手段。除了夏季“季风”季节的几周外,蒸发冷却器运行良好,因为夏季“季风”季节湿度会升高,从而降低冷却器效率。这些冷却系统在能源使用方面很经济。在过去二十年的能源危机中,蒸发冷却器的使用被推广为控制家庭水电费的一种手段。然而,很少有人考虑冷却器水的消耗。随着亚利桑那州人口的快速增长、气温升高以及水源有限,蒸发冷却器的用水量不能再被忽视。以节约用水作为《地下水管理法》的基石,亚利桑那大学干旱土地研究办公室的研究人员在 20 世纪 80 年代中期开发了“W 指数”或住宅用水效率指数。该指数被提议作为一种评估住宅节水情况的手段和一种激励节水实践的管理工具。1 研究人员指出,对于家庭制冷,没有蒸发冷却器的指数评级最高,替代方法是空调,虽然耗能更多,但几乎不消耗现场水。2 这一建议与公用事业公司、工业和教育机构支持的所有节能做法背道而驰,导致消费者产生混淆和混乱的信息。在亚利桑那州除少数城镇外,所有城镇都有必要在夏季使用某种室内降温方式。消费者已经了解到,空调为家庭降温所消耗的电量是蒸发冷却的三到五倍。他们知道他们的水电费在未来几年上涨了多少。