有機光熱材料構(gòu)筑及其水資源凈化和能源轉(zhuǎn)換性能研究

0緒論 1
0.1引言1
0.2海水淡化3
0.2.1傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)的發(fā)展歷程4
0.2.2我國傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀5
0.2.3我國傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)所面臨的問題5
0.3熱電轉(zhuǎn)換6
1有機光電材料基本知識 12
1.1太陽能光熱材料12
1.1.1金屬基材料14
1.1.2無機半導(dǎo)體材料18
1.1.3碳基材料21
1.1.4有機材料26
1.2光熱轉(zhuǎn)換的基本原理30
1.2.1金屬中的等離激元局域加熱31
1.2.2半導(dǎo)體中的非輻射弛豫31
1.2.3分子中的熱振動32
1.3光熱轉(zhuǎn)換材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計32
1.3.1光捕獲表面的結(jié)構(gòu)設(shè)計32
1.3.2構(gòu)筑垂直排列孔道33
1.3.3增加冷蒸發(fā)側(cè)面36
1.3.4太陽能驅(qū)動界面蒸發(fā)系統(tǒng)的加熱方式38
1.4熱管理方法43
1.4.1微觀熱管理44
1.4.2宏觀熱管理44
1.5水通道設(shè)計45
1.6高效水蒸發(fā)系統(tǒng)47
1.7蒸發(fā)體載體材料51
1.7.1紡織材料52
1.7.2泡沫材料58
1.7.3纖維素紙材料60
2酞菁基光熱材料的基本性質(zhì)研究 62
2.1引言62
2.1.1研究意義66
2.1.2研究內(nèi)容66
2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計67
2.3酞菁基光熱材料光物理特性研究67
2.3.1光吸收特性研究67
2.3.2發(fā)光特性研究68
2.4酞菁基光熱材料光熱特性研究69
2.4.1激光下光熱性質(zhì)研究69
2.4.2太陽光下光熱性質(zhì)研究71
2.5酞菁基光熱材料熱穩(wěn)定性研究73
2.6基于酞菁的太陽能蒸發(fā)體構(gòu)筑和水蒸發(fā)性能研究74
2.7載體材料的性質(zhì)研究74
2.7.1輸水能力74
2.7.2儲水能力75
2.8PU 4OCSPC材料的制備76
2.9PU 4OCSPC基本性質(zhì)研究76
2.9.1PU 4OCSPC表觀形貌分析76
2.9.2PU 4OCSPC光吸收特性分析76
2.9.3PU 4OCSPC熱導(dǎo)率分析77
2.10PU 4OCSPC光熱性能研究78
2.11PU 4OCSPC水蒸發(fā)性能研究79
2.12PU 4OCSPC海水淡化性能研究81
2.13基于酞菁的太陽能蒸發(fā)體的水電聯(lián)產(chǎn)一體化器件研究82
2.14熱電器件的制備83
2.15熱電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究83
2.16一體化水電聯(lián)產(chǎn)裝置設(shè)計85
2.17一體化裝置水蒸發(fā)性能研究85
2.18一體化裝置熱電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究86
2.19小結(jié)87
3融合電子供體-受體結(jié)構(gòu)有機光熱材料構(gòu)建及性質(zhì)研究 89
3.1引言89
3.1.1研究意義91
3.1.2研究內(nèi)容91
3.2結(jié)構(gòu)表征92
3.3理論計算93
3.4DDHT理化性質(zhì)研究95
3.5DDHT光熱性能分析97
3.6基于DDHT的太陽能蒸發(fā)體制備與性能研究101
3.6.1DDHT/wood蒸發(fā)體的制備102
3.6.2DDHT/wood蒸發(fā)體理化性質(zhì)研究102
3.6.3DDHT/wood蒸發(fā)體光熱性能分析104
3.6.4DDHT/wood蒸發(fā)體水蒸發(fā)性能研究105
3.7DDHT/wood太陽能蒸發(fā)體水電聯(lián)產(chǎn)一體化研究109
3.7.1熱電轉(zhuǎn)換器件的制備109
3.7.2熱電轉(zhuǎn)換性質(zhì)研究109
3.7.3水電聯(lián)產(chǎn)一體化裝置制備111
3.7.4一體化裝置性能研究112
3.8小結(jié)113
4喹吖啶酮基光熱材料構(gòu)筑及性質(zhì)研究 115
4.1引言115
4.2喹吖啶酮類有機材料117
4.3喹吖啶酮基光熱材料光物理性質(zhì)研究119
4.4理論計算122
4.5結(jié)構(gòu)性質(zhì)123
4.5.1單晶生長方法123
4.5.2晶體結(jié)構(gòu)分析123
4.6光熱性能124
4.6.1太陽能光熱性能124
4.6.2激光光熱性能127
4.7熱穩(wěn)定性129
4.8喹吖啶酮基太陽能蒸發(fā)體構(gòu)筑129
4.8.1蒸發(fā)體制備方法130
4.8.2太陽能蒸發(fā)體形貌表征130
4.9喹吖啶酮基太陽能蒸發(fā)體性能研究及應(yīng)用132
4.9.1吸收性能132
4.9.2光熱性能132
4.9.3水蒸發(fā)性能133
4.9.4海水淡化應(yīng)用135
4.10喹吖啶酮基熱電轉(zhuǎn)換器件構(gòu)筑136
4.10.1熱電轉(zhuǎn)換器件制備方法137
4.10.2水電一體化器件制備方法137
4.11DCN-4CQA@TE器件性能研究138
4.11.1熱電轉(zhuǎn)換性能138
4.11.2穩(wěn)定性能141
4.12水電一體化器件性能研究142
4.12.1水蒸發(fā)性能142
4.12.2熱電轉(zhuǎn)換性能142
4.13小結(jié)143
5具有分子內(nèi)運動增強光熱效應(yīng)的GDPA-QCN的合成及性質(zhì)研究 145
5.1GDPA-QCN的合成路線及表征145
5.1.1合成路線146
5.1.2表征147
5.2GDPA-QCN太陽光-熱轉(zhuǎn)換機制研究150
5.2.1理化性質(zhì)研究150
5.2.2理論計算研究152
5.3GDPA-QCN光熱特性研究155
5.4GDPA-QCN構(gòu)筑太陽能光熱蒸發(fā)層及其性能研究157
5.5GDPA-QCN纖維素紙的制備157
5.6GDPA-QCN纖維素紙基本性能的研究158
5.7GDPA-QCN纖維素紙光熱性能研究160
5.8GDPA-QCN纖維素紙水蒸發(fā)性能研究161
5.9GDPA-QCN纖維素紙真實海水淡化研究163
5.10GDPA-QCN構(gòu)筑熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其性能研究164
5.10.1GDPA-QCN熱電器件的制備165
5.10.2冷熱端溫度165
5.10.3開路電壓166
5.10.4器件穩(wěn)定性167
5.11GDPA-QCN纖維素紙水電聯(lián)產(chǎn)裝置的制備及性能研究167
5.12小結(jié)169
參考文獻(xiàn) 171