一、海水淡化现状及应用前景（论文文献综述）
楚帅,葛维春,李音璇,刘闯,张诗钽,杨鹤龄,郝永旺[1]（2021）在《含海水淡化负荷的可再生能源消纳技术研究综述》文中进行了进一步梳理海水淡化作为一种可控、可时移负荷,具有一定的灵活调节能力,能够有效适应可再生能源发电的间歇性。海水淡化负荷消纳可再生能源的过剩发电量,在满足淡水供应的同时,提升电网接纳可再生能源的能力,对于电网"削峰填谷"提供良好的支撑作用。首先综述了海水淡化技术的发展现状,并对反渗透海水淡化技术的原理、能耗情况、运行成本进行分析。然后,将可再生能源与反渗透海水淡化技术结合的应用情况进行研讨。最后,阐述了海水淡化配合电网发展的必要性,并且针对具体实施机制给出建议。
孙峰,毕文剑,周楷,陈明强,唐娟,童郭凯,王伟[2]（2021）在《太阳能热利用技术分析与前景展望》文中指出针对已经产业化或即将产业化的太阳能热利用技术,重点从太阳能海水淡化,太阳能供热、换热制冷,太阳能热发电,以及太阳能光热与其他新能源联合发电4个方向介绍了太阳能热利用技术的应用原理和典型应用案例,并对其发展前景和当前存在的问题展开了讨论。
阴俊辉[3]（2021）在《太阳能与核能互补联合利用系统设计与分析》文中研究指明随着化石能源的消耗和环境的污染,新能源的发展已经成为大势所趋。其中,太阳能和核能作为两种重要的新型能源,其应用的前景非常广阔。其中太阳热发电技术和太阳能光伏技术虽然已经投入商用,但是由于太阳能发电受到太阳光照强度的影响,发电效率和稳定性很难保证。同时,核反应堆由于其出口蒸汽不是过热蒸汽,发电效率也低于传统的燃煤电厂。为了提高核能的发电效率并提高太阳能资源的利用占比,将两种能源形式进行联合利用,发挥两种能源的优点就成为了新的研究思路。本文提出一种新型的太阳能与核能互补联合利用系统,先对系统进行了设计与建模,然后对系统进行了运行性能分析、?分析和经济性分析,旨在验证该太阳能与核能互补利用系统的可行性,为太阳能与核能及其他多能源互补利用的研究提供一定的参考,具体研究内容和结论如下:首先,提出一种新的太阳能与核能互补联合利用系统,该联合利用系统可同时生产电能与淡水,包括太阳能模块、核能模块、发电模块和海水淡化模块,给出了该联合利用系统的工作原理并确定了各个模块的具体参数,并利用Ebsilon软件对系统进行了热力学仿真建模;其次,对联合利用系统进行了额定工况和变工况下运行性能的模拟。结果表明,在额定工况下系统的发电功率为318.8 MW,电效率为39.3%,淡水日产量为3891.8 t。提高太阳能光照强度可以同时提高联合利用系统的电功率和发电效率。选取典型城市一年的光照强度数据对系统进行年度运行模拟,结果表明在较优策略的情况下,其年度发电量为2595992.0 MWh。同时,对联合利用系统进行了?分析,结果表明?损失最大的部位为太阳能塔,额定工况下其?损失为345.81 MW,?效率为46.2%;最后,对联合利用系统进行了初步经济性分析和环保性能分析。经济性评估的结果显示,系统的平均电价为0.365元/千瓦时,海水淡化模块每吨水成本约为1.5元/吨,说明系统具有良好的经济可行性。通过环保性分析可知,相比于传统的火电厂,该联合利用系统每年可减少二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物排放量为319155.35 t、7859.79 t和7431.08 t。
梁平平[4]（2021）在《基于碳基多孔材料的持续高效界面式太阳能海水淡化研究》文中进行了进一步梳理随着现代社会的飞速发展和世界人口数量的急剧增加,淡水资源短缺已经成为21世纪最严峻的全球性挑战之一。在当今社会,超过30亿人受到淡水短缺造成的严重影响。界面式太阳能水蒸发作为一种绿色、可持续的海水淡化技术,是解决这一问题的重要策略。然而,现有体系在蒸发过程中常伴随有盐沉积现象,这将削弱体系光吸收能力,阻塞水通道,降低持续蒸发效率。因此,界面式海水淡化材料的合理设计与性能改善,是实现持续高效太阳能海水淡化的巨大挑战。本论文以宽光谱吸收、强光热转换及低热导率的碳基材料为基础,通过多级孔结构和空间维度的协同,增强光吸收能力,促进水运输,避免盐沉积,逐步提升蒸发效率并确保可持续性,为推进界面式太阳能海水淡化技术的实用化和产业化提供新思路。主要研究内容如下:（1）选取低成本、可大规模利用的披碱草茎秆直接燃烧制得了可自漂浮的生物质多孔碳。其所具有的低密度、多级孔结构和超亲水等植物天然特性,满足了界面蒸发条件,有效地捕获了太阳光,提供了良好的水供应,展现了良好的抗盐沉积能力。在一个太阳光(1 k W m-2)照射下,水蒸发速率和太阳能转换效率分别为1.41 kg m-2 h-1和89.9%,在界面式太阳能海水淡化领域处于领先地位。在模拟海水,甚至是高浓度盐水中,实现了持续高效的太阳能海水淡化。（2）为了进一步提高光吸收能力,选取了吸光能力更强的碳纳米管（CNTs）为光热材料,并辅以聚偏氟乙烯（PVDF）为支撑材料,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为造孔剂,制得了可自漂浮的CNT-PVDF-PVP多孔纳米纤维毡。亲水CNTs在纤维表面的暴露及纳米纤维毡的三维网状多孔结构确保了高效的光吸收,提供了水运输通道,避免了盐沉积。在一个太阳照射下,水蒸发速率和太阳能转换效率分别提升至1.45 kg m-2 h-1和91.1%,并在模拟海水、强酸、强碱及高盐水中保持长期稳定高效。（3）为了进一步提高太阳光利用率,规避二维纤维膜的光吸收上限,制得了可自漂浮的CNT-PVDF多孔微珠。将二维界面提升至三维空间,增强了光吸收能力,扩大了有效蒸发面积,使水蒸发速率和太阳能转换效率分别提高至1.50 kg m-2 h-1和94.2%。多孔微珠优异的抗盐沉积能力使其得以实现持续高效的太阳能海水淡化。进一步优化孔结构,引入了PVP造孔剂,制得了可自漂浮CNT-PVDF-PVP多孔微珠。这种微珠既继承了三维空间维度的优势,同时改善了三维互连多级孔结构。增加了亲水CNTs的暴露,进一步提高了光吸收能力,保证了良好的水供应,避免了盐沉积,进而实现了持续高效的太阳能海水淡化。在一个太阳照射下,水蒸发速率高达1.67 kg m-2 h-1,太阳能转换效率高达104.8%,突破了太阳能转换效率的理论上限。
秦蓁[5]（2021）在《生物炭基光热转换和光催化材料的制备及其性能研究》文中研究表明目前,能源短缺和环境污染已经成为两大全球性难题,而寻找绿色、清洁、可再生的能源成为解决这两个问题的主要途径。近年来,太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源受到越来越多的关注。在目前的研究中,对于太阳能的利用主要集中在以下几个方面:太阳能光热转换、太阳能光电转换和太阳能光化学转换,但无论是何种转换形式,首先要解决的都是太阳能的捕获问题。自然界中的植物有着良好的光捕获性能,一方面是由于植物中天然色素的存在,另一方面则是由于材料本身的结构具有良好的陷光性能,可以通过光在材料表面和内部多次的散射和反射增强光的吸收。生物炭材料,不仅保留了天然材料本身的陷光结构,而且经过碳化得到的生物炭材料基本呈现黑色,故呈现宽带光吸收,因此可以作为理想的太阳能转换材料。本研究以太阳能利用为出发点,以生物炭材料为研究对象,以太阳能光热转换和光催化降解有机物为研究内容,制备了生物炭基功能材料,并对它们的性能进行了测试。首先,受荷叶各向异性表面启发,我们制备了生物炭基仿生分层杂化光热转换材料。我们选择亲水性棉布作为基底,选择生物炭粉末作为吸光材料超声负载在棉布上,接下来采用Nafion做一侧疏水性修饰得到具有Janus结构的仿生分层杂化光热转换材料,最后通过折叠得到波浪状仿生杂化光热转换材料（w-cotton cloth-NCC）用于水净化。生物炭粉末的不规则结构和宏观的折叠结构使其具有超过95%的高光吸收率,另外我们制备的光热转换材料的水蒸发效率可达1.88kg m-2h-1并且展示出长期的循环稳定性,且其在海水蒸发中也展现优异的性能,效率为1.52 kg m-2h-1。我们制备的生物炭基仿生分层杂化光热转换材料在含有有机污染物和细菌的污水中也展现出良好的效果,其罗丹明B的去除率达98.3%且细菌去除率可达99.9%以上。因此,w-cotton cloth-NCC在提高水传输、增强光吸收和减少热损失的同时,表现出了更好的太阳能界面蒸发性能。其次,受植物叶片内部多孔结构可以有效陷光启发,制备了保留植物叶片本身结构的生物炭基Au/ZnO多级结构光催化剂。我们选择具有典型多级结构的菠菜叶片作为原材料,通过高温碳化的方式得到生物炭基底并依次在其上生长ZnO纳米棒和Au纳米粒子得到碳化菠菜@Au/ZnO（CS@Au/ZnO）三元杂化光催化剂。生物炭骨架不仅可以增强光吸收,而且可以进一步加速光生电子的传递,修饰了ZnO和Au以后拓宽了光响应范围,降低电子-空穴复合几率进而提高催化效率。我们测得其降解罗丹明B（Rh B）和环丙沙星（CIP）的效率分别为97.3%和61.0%,另外产生的电流密度为63.6μA/cm2,产氢效率为2.384 mmol g-1h-1。因此,我们制备的生物炭基Au/ZnO多级结构光催化材料在光催化降解有机污染物和光催化产氢及光电转换领域展现出良好的应用前景。最后受海绵多孔结构具有有效的吸附和陷光效果的启发,制备了还原氧化石墨烯（r GO）部分修饰丝瓜络的生物质气凝胶（HLS@r GO-3）。丝瓜络的亲水性保证了光热转换过程中有效的水传输,而疏水性的r GO气凝胶不仅保证了高光吸收特性,其疏水特性也使材料在海水淡化领域也可以有很好的应用。我们测得该生物质气凝胶纯水蒸发速率为1.77 kg m-2h-1,海水蒸发速率为1.53 kg m-2h-1。另外,我们还测试了二元杂化光热转换材料的光热降解有机污染物以及光热杀菌性能,其光热降解有机污染物和光热杀菌的效率均可达到99.0%以上。因此,我们制备的还原氧化石墨烯气凝胶部分修饰丝瓜络二元杂化光热转换材料在污水净化领域展现出优异的应用前景。
邓佳[6]（2021）在《复合抛物面聚光太阳能加湿除湿脱盐系统研究》文中指出淡水资源是人类可持续发展的必要条件,含盐水淡化是产淡水的重要方法。本文是应用复合抛物面聚光器进行供能、与加湿除湿相结合的太阳能加湿除湿脱盐系统进行研究的文章。利用复合抛物面聚光器聚光集热,提高太阳能利用率,利用导热油作为换热工质,减少结垢,将换热器放置于内部,实现在内部进行能量换热,降低能量损失。系统有效的降低了能量损失、清洗不便等问题。并做出了以下研究工作:1、搭建了太阳能加湿除湿脱盐系统,利用复合抛物面聚光器（CPC）对工质进行加热,通过换热器与加湿箱进行换热。系统主要由复合抛物面聚光器、加湿箱、除湿箱、换热器等组成。2、分析了复合抛物面聚光器的集热过程及能量损失情况,研究了不同CPC组数（1组、2组、3组）面积下导热油进、出口温度的变化。3、对系统进行了传热模型的理论分析,太阳能加湿除湿系统脱盐过程中的产水性能、系统性能系数,能量损失及系统部分装置的性能等。4、探究了不同的CPC组数（1组、2组、3组）、安装倾角角度（15°、30°、35°、45°）下,系统所获得的能量、部分装置温度,系统性能及系统产水性能系数在实验中的变化情况等。5、实验表明,当CPC为1组、2组、3组,倾角为15°、30°、35°、45°时,系统产水量在2组CPC集热器、安装倾角为15°时,为最佳匹配参数,最高日产水量能达9.98 kg,瞬时最高GOR达1.49,瞬时最高每半小时产水量达998g,导热油瞬时最高温度达103.9℃,加湿箱瞬时最高温度达41℃,除湿箱瞬时最高温度37.4℃,瞬时最高有用能比达0.48。6、相对于其他太阳能含盐水脱盐方式,本文利用复合抛物面聚光器无需对太阳能进行追踪即可获得150℃左右的中温工质,能够极大程度提高GOR、日产水量、导热油温度,加湿箱及除湿箱温度。通过换热器放置于加湿箱内进行换热来降低能量损失,具有方便清洗、操作简单等优点。
王海澜[7]（2021）在《正渗透技术在海水淡化中的应用研究》文中指出随着人口增加和经济发展,水资源短缺已经成为制约人类社会发展的重要因素之一。海水占全球水资源总量的97%以上,因此海水淡化是解决水资源短缺最有效的方法之一。反渗透（Reverse Osmosis,RO）是一个不存在相变的物理分离过程,与传统蒸馏等热法分离技术相比产水能耗大幅下降。近几十年,RO技术由于其产水能耗较低、产水水质高的特点成为海水淡化中应用最广泛的技术,我国70%左右的海水淡化工厂使用反渗透海水淡化（Reverse osmosis seawater desalination,SWRO）技术。在实际SWRO过程中,由于需要高压操作,产水能耗依然很高,目前最先进的SWRO工厂产水能耗仍有进一步下降的空间;此外,目前SWRO膜对海水中的微量元素硼截留性能较差,一级RO产水硼含量无法满足使用要求,需要进行深度处理。正渗透（Forwardosmosis,FO）是一种以半透膜两侧溶液的渗透压差为驱动力,水从低浓度一侧向高浓度一侧扩散的膜过程。由于是渗透压驱动,无需高压操作,FO过程的产水能耗极低。此外,FO过程还具有截留性能高、膜污染程度轻和操作简单等特性,有极大的潜力应用于海水淡化工艺中。本文的主要研究内容为探究FO技术在海水淡化中应用的可行性。针对目前SWRO技术产水能耗高的问题,提出了使用FO技术作预处理的FO-纳滤（Nanofiltration,NF）-RO海水淡化工艺,在明确纳滤型正渗透膜（NF-like FO膜）预处理海水效能的基础上,系统地评价了 FO-NF-RO海水淡化工艺的经济技术可行性;针对SWRO过程中一级RO出水需要进一步进行深度处理降低硼含量的问题,提出使用肥料驱动正渗透（Fertilizer drawn forward osmosis,FDFO）过程对RO一级出水进行深度处理,首先系统地探究了 FDFO过程操作条件对其除硼性能和单位产水能耗（Specific energy consumption,SEC）的影响,然后进一步明确了 RO-FDFO海水淡化工艺高效除硼和生产农业灌溉水的可行性。本论文主要研究结论如下:（1）FO-NF-RO海水淡化工艺中,NF-like FO膜可有效截留海水中的溶解性有机物（Dissolved organic matter,DOM）和二价离子,使用FO过程预处理海水具有可行性;后续NF过程可有效截留二价离子,实现汲取液（Draw solution,DS）的回收;RO过程可有效截留NaCl生产淡水,工艺产水溶解性总固体（Total dissolved solids,TDS）在120-500 mg/L,小于我国饮用水水质标准1000 mg/L的要求。（2）FO-NF-RO海水淡化工艺中,FO过程的SEC主要取决于水通量和水回收率;NF和RO过程的SEC主要取决于是否使用能量回收装置（Energy recovery device,ERD）,使用ERD后NF和RO过程的SEC均下降了 35%左右;FO-NF-RO工艺总的SEC主要来源于高压的NF和RO过程,使用ERD后工艺总SEC下降了 30%左右。（3）FO-NF-RO海水淡化工艺中,工艺最小SEC为3.02 kWh/m3,与常规SWRO工艺的SEC相当（3.10 kWh/m3）;FO-NF-RO工艺最小单位产水成本（Specific water cost,SWC）为 5.47 元/m3,略低于常规 SWRO 工艺的 SWC（7.17 元/m3）。使用NF-like FO膜的FO过程是一个有效的海水淡化预处理工艺,FO-NF-RO海水淡化工艺具有实际应用的潜力。（4）RO-FDFO海水淡化工艺中,FDFO过程的操作条件对其除硼性能和产水能耗有不同程度的影响,其中pH变化主要通过改变硼在溶液中的存在形态从而影响FDFO过程的除硼性能,其它操作条件的变化主要通过影响硼的外浓差极化（External concentration polarization,ECP）从而影响除硼性能;不同操作条件主要通过影响FDFO过程的水通量,进一步改变SEC。（5）RO-FDFO海水淡化工艺中,FDFO过程的最佳操作条件为:DS pH=11.0,原料液（Feed solution,FS）与DS体积比为1:1,运行流速为15 cm/s,操作温度25℃。在该实验条件下,FDFO过程稀释后的DS硼含量最低为0.4 mg/L,FDFO过程SEC最小为0.17 kWh/m3。在上述条件下,RO-FDFO与RO-RO工艺产水硼含量和产水能耗相当,表明FDFO过程有替代二级RO进行海水淡化生产农业灌溉水的潜力。
何静娴[8]（2021）在《多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究》文中进行了进一步梳理水是人类赖以生存和发展的重要物质基础。随着世界人口的急剧增长、工业化水平的不断提高,水污染问题日益加剧,人类社会正面临着严峻的淡水资源紧缺问题,解决这一问题首选的途径是利用清洁能源进行经济高效的海水淡化。太阳能驱动海水淡化技术既能利用绿色能源生产清洁水,还能缓解化石能源短缺问题。太阳能界面蒸发技术无需对整个水体加热,仅在水体与空气的界面处通过蒸发器利用太阳能加热水面产汽,极大地提高了蒸汽转化效率,将太阳能驱动海水淡化技术向前推进了一大步,是目前该领域的研究热点。蒸发器的设计是太阳能界面蒸发系统的研究基础和关键问题。等离激元金属,碳,有机多孔聚合物,天然生物质以及水凝胶等光热材料已被用于制备界面蒸发器。通过人们不断的探索,蒸发器的蒸汽转化效率不断提高。然而,大多数蒸发器材料存在成本过高,稳定性差等缺点,而且海水中的盐分有可能沉积在蒸发器表面导致效率大大降低甚至失去海水淡化的能力。因此,设计和制备成本低廉,光热产汽性能优异,具有良好耐盐性能和可加工性的蒸发器是今后太阳能海水淡化领域的研究重点。针对现有光热材料制备工艺复杂,成本过高以及能量转换效率与耐盐性能不佳等问题,本课题以价格低廉的大宗化学品为原材料,采用简单的一锅合成或改性的方法,制备了一系列具有低表观密度和导热系数的有机多孔聚合物泡沫,通过调控孔性能,表面浸润性能以及光学吸收性能等,实现光吸收、水输运、隔热、光热转换以及耐盐性能的协调和强化,为太阳能海水淡化和工业废水处理等领域提供高性能低成本的光热材料,为蒸发器的可规模化生产提供新的设计思路。论文研究的主要内容及结论如下:（1）以苯乙烯为单体,二乙烯苯为交联剂,1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐为致孔剂,在四氢呋喃/水的二元溶剂中通过水热法制备出交联芳香族多孔聚合物泡沫（PDVB-PS）。PDVB-PS具有可控的多孔结构,低的表观密度及低热导率(0.038 W·m-1·k-1)。进一步利用海藻酸钠和聚吡咯（PPy）对PDVB-PS进行表面改性,改性后的多孔聚合物泡沫（PPy-M-PDVB-PS）展现出超亲水性（水接触角为0°）和高的光吸收能力（90%）。太阳能蒸发测试中,PPy-M-PDVB-PS作为蒸发器在一个太阳光辐射强度下的太阳能蒸汽转化效率可达87.6%。（2）以苯乙烯和1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在四氢呋喃/水的二元溶剂中通过水热法制备出超亲水多孔聚合物泡沫（VMP）。VMP具有良好的机械性能,高的孔隙结构（孔隙率达73.81%）,低的表观密度及低热导率(0.032 W·m-1·k-1)。PPy-VMP蒸发器在一个太阳光辐射强度下,太阳能蒸汽转化效率高达88.3%。单体中离子液体的加入,使制备的VMP在太阳能海水淡化过程中可以实现快速的水传输,在材料表面及时补充蒸发消耗的水分,不仅促进了太阳能蒸汽转化效率的提高,更是防止盐颗粒在蒸发器表面的析出与聚集。（3）以对苯乙烯磺酸钠为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出超亲水的有机多孔聚合物泡沫（HPSS）。接着在HPSS表面原位生长Fe3O4粒子,之后通过液相界面反应表面聚合吡咯,构建二元吸光层,合成蒸发器（HPSS/Fe3O4/PPy）。与具有单一吸光层PPy的蒸发器（HPSS/PPy）对比,探讨HPSS/Fe3O4/PPy的光吸收性能和光热转化能力。HPSS/Fe3O4/PPy具有更强的光热转换能力及稳定性。HPSS/Fe3O4/PPy在一个太阳光辐射强度下,太阳能蒸汽转化效率高达94.7%,在模拟海水中和高浓度盐溶液中依然保持光热产汽的稳定性。此外,HPSS/Fe3O4/PPy具有磁性,使该蒸发器在实际应用场景中便于定位及回收。（4）以黑色的聚乙烯发泡棉EPE-1为原料,利用浓硫酸,五氧化二磷和过硫酸钾组成的混合氧化体系对其进行改性,改性后的泡沫M-EPE在保持了EPE-1强韧机械性能和低导热能力的同时,还具备超亲水表面以及更强的光吸收能力。将其作为蒸发器应用于太阳能驱动界面蒸发体系,发现M-EPE的蒸汽转化能力受泡沫厚度、孔径以及孔类型等因素影响,通过实验得出:泡沫厚度为5 mm,孔径为0.5 mm的斜孔泡沫（M-EPE-5）具有最优的蒸汽转化能力。M-EPE-5在一个太阳光辐射强度下,太阳能蒸汽转化效率高达93.8%。
晁伟翔[9]（2021）在《木质基光热材料的制备及其在水处理方面的应用研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着全球工业的大发展与日益增长的生产生活需求,能源紧缺及水资源匮乏逐渐成为限制当今世界可持续发展的两大主要因素;在能源利用方面,随着以煤炭、石油、天然气等为主要代表的不可再生化石能源日渐枯竭,寻求更为环保、高效、可再生的新型能源受到人们的日益重视;此外,在能源危机的发展背景下,多种节能技术也获得了广泛的研究与应用;在水资源匮乏的问题上,其主要形成原因在于不断减少的内陆淡水储量以及日渐恶化的水体环境,另外现行技术在海水淡化方面的高成本、高损耗等问题也使得人工制备淡水受到一定限制;因此,如何实现合理高效的海水淡化以及有效缓解水体环境污染问题已经成为当下亟待解决的突出问题。基于上述研究背景,本论文旨在以木质基材料作为主体,结合相应的能量存储与转化形式,实现对太阳能这种清洁可再生能源的高效利用,对当前能源困境提出合理可行的解决方案;与此同时,设计合理高效的路径,利用清洁的太阳能能源,实现利用木质基材料体系进行高效海水淡化及油水分离,在水资源匮乏的问题上提出相应合理可行的方案。基于上述说明,本论文主要围绕木质基光热储能材料制备与性能分析、木质基光热蒸发海水淡化材料制备与性能分析、木质基光热辅助油水分离材料制备与性能分析等三个方面展开,具体研究内容如下:（1）木质基光热储能材料制备与性能分析。本部分研究内容通过将杨木粉高温碳化后作为吸附载体,用于承载相变储能组分及能量转换组分,继而形成同时具备能量转换及相变潜热储能（固液态相态转换）功能的复合材料。具体而言,在本部分研究中,聚乙二醇作为最为常用且生物相容性优越的相变材料被选作相变组分;石墨烯同样具有良好的生物相容性,此外,石墨烯晶格具有典型的π-π共轭结构,这种晶格结构使得石墨烯能够作为良好的光热转换材料;四氧化三铁纳米颗粒作为典型的磁热转换材料,在交变磁场中能够产生较为明显的磁致热效应;因此,在本部分研究中,通过原位生长-水热还原耦合的方法在石墨烯表层生长四氧化三铁纳米颗粒所得到的改性修饰还原石墨烯被用作能量转换组分,从而实现太阳能的有效转换利用与储存;在此基础之上,磁热效应亦能够辅助光热效应,进而实现更为高效的热能转换与储存过程;所制备材料相变潜热储能焓值可超过90 J/g,在100次循环温升前后表现出良好储热性能保留性。（2）木质基光热蒸发海水淡化材料制备与性能分析。本部分研究内容实现了以全木质基组分为材料来源的功能设计。以木质素作为碳源原料,通过水热降解-重组的手段制备得到了具有石墨烯结构的零维碳量子点,而后通过简单的真空浸渍手段成功地将此木质素碳量子点整合到脱除木质素木材内外表面,成功制备得到表面整合木质素基碳量子点的多孔木材器件,利用木质素碳量子点的光热转换效应以及木材孔道的低弯折度,实现了高效光热蒸发及海水淡化过程;值得指出的是,这种材料制备策略不仅将绿色可再生木质基资源最大化利用,还由于组分与基底同根同源的特性,使得材料体系组分间具备良好亲和性与稳定性;所制备材料可在一自然光强下以79.5%效率实现1.18 kg·m-2的蒸发量（65 min测试时长内）,对绿色高效海水淡化提出有效手段。（3）木质基光热辅助油水分离材料制备与性能分析。本部分研究内容通过将天然轻木化学选择性地进行木质素脱除、半纤维素脱除等步骤制备得到可以进行各向异性压缩循环的木材海绵;通过在其表面经由真空浸渍-原位热还原-表面疏水涂层涂覆等步骤制备得到具备光热效应的木质基先进油水分离、吸附材料。所制备得到的油水分离、吸附材料除能够有效地被动吸附、泵辅助主动收集常见的重油类、轻油类等油相污染物外;凭借其优越的光热转换效应,也能够通过原位光热升温的作用降低油相粘度,实现对原油等高粘度油体的有效分离与处理;所制备材料体系可通过快速诱导高粘度原油温升至60℃以上,降低其粘度,在300 s内对其快速吸附收集;在经由十次吸附-挤压循环测试后,材料仍能够稳定光热诱导吸附高粘度原油相。本论文基于木质基材料出发,根据不同的应用背景与需要解决的问题,赋予其不同的功能化设计,充分利用了木质基材料的基本结构与组成,并最大限度地发挥了木质基材料所具备的独特优势,对当前困扰可持续发展的能源紧缺与水资源匮乏等难题提出了一些合理可行的方案。
王松贺[10]（2021）在《斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究》文中研究说明淡水资源对人类来说必不可少,但在世界范围内,其含量是十分短缺的。反渗透海水淡化是现有的获取淡水的重要方法之一。而其动力输入大多为高压泵,会消耗大量的电能,且能源适应性较弱,为了解决此问题,本文在自由活塞斯特林发动机与液压自由活塞发动机的基础上提出一种新型动力系统为反渗透淡化提供动力。本文以设计出的反渗透淡化动力系统为研究对象,建立活塞组件的动力学模型及斯特林发动机的热力学模型,分析活塞组件的运动规律以及外部参数对活塞组件运动规律的影响。在绝热模型的基础上,对动力系统的输出功及输出功率进行计算,分析不同参数对动力系统输出功及输出功率的影响,并对设计的动力系统进行实际应用。课题研究内容如下:首先,对斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行设计,根据额定功率等条件对自由活塞斯特林发动机进行设计,可以得到回热器、加热器、冷却器、动力活塞及配气活塞等主要结构的尺寸参数。其次,将动力系统中的活塞组件作为研究对象,对活塞组件建立动力学模型,并且对斯特林发动机建立热力学模型,通过对活塞组件两侧的气腔和压缩蓄能器等效为“气体弹簧”,得出活塞组件的运动规律,并分析不同参数对活塞组件运动规律的影响。最后,在绝热模型的基础上,对斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行热力学模型的建立。求出动力系统中各腔的容积变化、输出功及输出功率等结果。对泵及管路的损失进行计算,最终求得实际的输出功率。分析相关参数对输出功及输出功率的影响。并将所设计的斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统进行实际应用。
二、海水淡化现状及应用前景（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、海水淡化现状及应用前景（论文提纲范文）
（1）含海水淡化负荷的可再生能源消纳技术研究综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 海水淡化技术发展现状 |
| 1.1 我国淡水需求压力分布 |
| 1.2 国内外海水淡化工程建设情况 |
| 1.3 反渗透海水淡化技术原理及电能消耗 |
| 1.3.1 反渗透海水淡化技术原理 |
| 1.3.2 反渗透海水淡化技术原理 |
| 1.3.3 反渗透海水淡化最低能耗需求 |
| 2 可再生能源驱动的海水淡化技术 |
| 2.1 风能驱动的海水淡化技术 |
| 2.2 光伏驱动的海水淡化技术 |
| 2.3 混合能源驱动的海水淡化技术 |
| 3 海水淡化负荷与电网配合消纳可再生能源的必要性 |
| 3.1 电网负荷侧灵活性资源配置需求 |
| 3.2 海水淡化能耗成本降低需求 |
| 4 海水淡化负荷主动消纳可再生能源的应用前景 |
| 4.1“水-能”耦合 |
| 4.2 海水淡化负荷参与电力市场 |
| 5 结语 |
（2）太阳能热利用技术分析与前景展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 太阳能海水淡化 |
| 1.1 太阳能海水蒸馏技术 |
| 1.2 太阳能膜法海水淡化技术 |
| 1.3 太阳能海水淡化技术发展面临的问题及前景展望 |
| 2 太阳能供热、换热制冷技术 |
| 2.1 太阳能供热技术 |
| 2.2 太阳能换热制冷技术 |
| 2.3 太阳能供热、换热制冷技术发展前景展望 |
| 3 太阳能热发电技术 |
| 3.1 槽式太阳能热发电技术和塔式太阳能热发电技术 |
| 3.2 槽式和塔式结合的太阳能热发电技术 |
| 3.3 超临界CO2布雷顿循环太阳能热发电技术 |
| 4 太阳能光热与其他新能源联合发电技术 |
| 4.1 典型太阳能光热与风能联合发电系统的概况及其构成 |
| 4.1.1 太阳能热发电与风电并行互补发电系统 |
| 4.1.2 太阳能热发电与风热互补发电系统 |
| 4.2 典型太阳能光热与生物质能联合发电系统的概况及其构成 |
| 4.2.1 太阳能热发电与生物质能热利用互补发电系统 |
| 4.2.2 太阳能光热与生物质能热化学互补发电系统 |
| 5 结论 |
（3）太阳能与核能互补联合利用系统设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展与研究现状 |
| 1.2.1 太阳能与核能联合利用系统的研究 |
| 1.2.2 太阳能驱动海水淡化的研究 |
| 1.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 太阳能与核能联合利用系统设计与建模 |
| 2.1 太阳能与核能联合利用系统工作原理与组成 |
| 2.2 核能模块简介 |
| 2.3 太阳能模块设计 |
| 2.3.1 储能系统设计 |
| 2.3.2 太阳能定日镜场设计 |
| 2.4 海水淡化模块简介 |
| 2.5 太阳能与核能联合利用系统建模 |
| 2.5.1 Ebsilon建模软件简介 |
| 2.5.2 太阳能与核能联合利用系统建模 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 太阳能与核能联合利用系统运行性能与?分析 |
| 3.1 设计工况运行性能分析 |
| 3.1.1 联合利用系统的性能参数 |
| 3.1.2 额定工况的分析结果 |
| 3.2 变工况运行性能分析 |
| 3.2.1 DNI对联合利用系统性能影响分析 |
| 3.2.2 系统运行策略 |
| 3.2.3 年度运行结果及分析 |
| 3.3 系统的?分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 太阳能与核能联合利用系统的经济与环保性能分析 |
| 4.1 系统的经济性分析 |
| 4.1.1 平准化电费计算方法 |
| 4.1.2 平准化电费计算结果 |
| 4.1.3 海水淡化模块的经济性分析 |
| 4.2 系统的环保性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于碳基多孔材料的持续高效界面式太阳能海水淡化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 淡水资源现状 |
| 1.2 海水淡化技术 |
| 1.2.1 海水淡化技术简介 |
| 1.2.2 海水淡化技术的研究现状 |
| 1.3 界面式太阳能海水淡化技术 |
| 1.3.1 界面式太阳能海水淡化技术简介 |
| 1.3.2 界面式太阳能海水淡化材料设计 |
| 1.3.3 界面式太阳海水淡化技术面临的问题 |
| 1.4 本论文选题依据与研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于生物质多孔碳的持续高效界面式太阳能海水淡化研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 生物质多孔碳的制备 |
| 2.2.3 水蒸发性能测试 |
| 2.2.4 抗盐沉积性能测试 |
| 2.2.5 界面式太阳能海水淡化性能测试 |
| 2.3 结果讨论 |
| 2.3.1 生物质多孔碳的结构和表征 |
| 2.3.2 生物质多孔碳的光吸收和光热性能 |
| 2.3.3 生物质多孔碳的水蒸发性能 |
| 2.3.4 生物质多孔碳的抗盐沉积性能 |
| 2.3.5 生物质多孔碳的太阳能海水淡化性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于CNT-PVDF-PVP多孔纳米纤维毡的持续高效界面式太阳能海水淡化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的制备 |
| 3.2.3 水蒸发性能测试 |
| 3.2.4 抗盐沉积性能测试 |
| 3.2.5 界面式太阳能海水淡化性能测试 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.3.1 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的结构和表征 |
| 3.3.2 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的光吸收和光热性能 |
| 3.3.3 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的水蒸发性能 |
| 3.3.4 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的机械性能 |
| 3.3.5 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的稳定性和耐用性 |
| 3.3.6 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的抗盐沉积性能 |
| 3.3.7 CNT-PVDF-PVP纳米纤维毡的太阳能海水淡化性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于三维多孔微珠的持续高效界面式太阳能海水淡化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于CNT-PVDF多孔微珠的持续高效界面式太阳能海水淡化研究 |
| 4.2.1 CNT-PVDF微珠的制备与性能测试 |
| 4.2.2 CNT-PVDF微珠的结构和表征 |
| 4.2.3 不同CNT浓度的CNT-PVDF微珠的光吸收、光热和水蒸发性能 |
| 4.2.4 不同尺寸的CNT-PVDF微珠的光吸收、光热和水蒸发性能 |
| 4.2.5 CNT-PVDF微珠的抗盐沉积性能 |
| 4.2.6 CNT-PVDF微珠的太阳能海水淡化性能 |
| 4.3 基于CNT-PVDF-PVP多孔微珠的持续高效界面式太阳能海水淡化研究 |
| 4.3.1 CNT-PVDF-PVP微珠的制备与性能测试 |
| 4.3.2 CNT-PVDF-PVP微珠的结构和表征 |
| 4.3.3 CNT-PVDF-PVP微珠的光吸收、光热和水蒸发性能 |
| 4.3.4 CNT-PVDF-PVP微珠的抗盐沉积性能 |
| 4.3.5 CNT-PVDF-PVP微珠的太阳能海水淡化性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 在学期间公开发表论文及参加会议情况 |
（5）生物炭基光热转换和光催化材料的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 生物炭材料 |
| 1.2.1 生物炭概述 |
| 1.2.2 生物炭材料的制备方法 |
| 1.2.3 生物炭材料的性质及应用 |
| 1.3 太阳能光热转换 |
| 1.3.1 太阳能光热水蒸发概述 |
| 1.3.2 太阳能光热光吸收材料 |
| 1.3.3 太阳能光热转换水传输层 |
| 1.3.4 太阳能光热转换隔热层 |
| 1.3.5 太阳能光热转换的应用 |
| 1.4 光催化 |
| 1.4.1 半导体光催化剂 |
| 1.4.2 碳基复合光催化剂 |
| 1.4.3 光催化降解 |
| 1.4.4 光催化产氢 |
| 1.4.5 光电转换 |
| 1.5 本论文研究内容及意义 |
| 1.5.1 生物炭基仿生分层杂化光热转换材料的制备及性能研究 |
| 1.5.2 生物炭基Au/ZnO光催化材料的制备及性能研究 |
| 1.5.3 还原氧化石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的制备及性能研究 |
| 1.6 研究路线图 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2 表征方法 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜 |
| 2.2.2 X射线电子能谱 |
| 2.2.3 X射线衍射光谱 |
| 2.2.4 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.5 紫外可见吸收光谱 |
| 2.2.6 接触角 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 水蒸发测试 |
| 2.3.2 光热降解有机污染物 |
| 2.3.3 光热杀菌 |
| 2.3.4 光催化降解有机污染物 |
| 2.3.5 光催化产氢 |
| 2.3.6 光电转换 |
| 第三章 生物炭基仿生分层杂化光热转换材料的制备及性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 生物炭基仿生分层杂化光热转换材料的制备 |
| 3.2.1 实验材料与设备 |
| 3.2.2 仿生分层杂化光热转换材料的制备 |
| 3.3 仿生分层杂化光热转换材料的表征 |
| 3.3.1 碳化胡萝卜粉末的基本表征 |
| 3.3.2 仿生分层杂化光热转换材料的基本表征 |
| 3.3.3 仿生分层杂化光热转换材料的光吸收特性 |
| 3.3.4 仿生分层杂化光热转换材料的润湿特性 |
| 3.4 光热水蒸发性能研究 |
| 3.4.1 水蒸发速率 |
| 3.4.2 循环稳定性 |
| 3.5 光热海水淡化性能研究 |
| 3.5.1 海水蒸发速率 |
| 3.5.2 离子浓度测定 |
| 3.6 污水蒸发净化研究 |
| 3.7 机理讨论 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 生物炭基Au/ZnO多级结构光催化材料的制备及性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 生物炭基Au/ZnO多级结构光催化材料的制备 |
| 4.2.1 实验材料与设备 |
| 4.2.2 生物炭基Au/ZnO多级结构光催化材料的制备 |
| 4.3 多级结构光催化材料的表征 |
| 4.3.1 材料形态表征 |
| 4.3.2 物相及成分分析 |
| 4.3.3 光吸收特征 |
| 4.4 光催化降解有机污染物性能研究 |
| 4.4.1 光催化降解罗丹明B的性能研究 |
| 4.4.2 光催化降解环丙沙星(CIP)的性能研究 |
| 4.4.3 光催化降解机理 |
| 4.5 光催化产氢性能研究 |
| 4.5.1 光催化产氢速率 |
| 4.5.2 光催化产氢机理 |
| 4.6 光电转换性能研究 |
| 4.6.1 光电转换装置 |
| 4.6.2 光电流产生 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 还原氧化石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的制备及性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 还原氧化石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的制备 |
| 5.2.1 实验材料与仪器 |
| 5.2.2 石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的制备 |
| 5.3 还原氧化石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的表征 |
| 5.3.1 还原氧化石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的基本表征 |
| 5.3.2 石墨烯基生物质气凝胶光热转换材料的光吸收特性 |
| 5.3.3 二元杂化光热转换材料的润湿特性 |
| 5.4 光热水蒸发性能研究 |
| 5.4.1 水蒸发速率 |
| 5.4.2 循环稳定性 |
| 5.5 光热海水淡化性能研究 |
| 5.5.1 海水蒸发速率 |
| 5.5.2 离子浓度测定 |
| 5.6 光热污水处理性能研究 |
| 5.6.1 光热降解有机污染物 |
| 5.6.2 光热杀菌性能研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（6）复合抛物面聚光太阳能加湿除湿脱盐系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 水资源 |
| 1.1.2 太阳能分布情况 |
| 1.2 太阳能含盐水脱盐研究现状 |
| 1.2.1 太阳能含盐水脱盐技术分类 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 太阳能聚光器 |
| 1.3.1 常见聚光器 |
| 1.3.2 复合抛物面聚光器 |
| 1.3.3 存在的优点及缺陷 |
| 1.4 本文研究的主要内容及创新点 |
| 第2 章 复合抛物面聚光太阳能加湿除湿传热过程及性能 |
| 2.1 CPC聚光及传热 |
| 2.1.1 CPC聚光原理 |
| 2.1.2 太阳入射角计算及倾角选择 |
| 2.1.3 CPC传热过程 |
| 2.2 换热器传热 |
| 2.2.1 换热部分传热模型 |
| 2.2.2 换热器参数的影响 |
| 2.3 加湿箱除湿箱传热 |
| 2.3.1 加湿箱除湿箱传热原理 |
| 2.3.2 加湿箱除湿箱传热性能影响 |
| 2.4 系统评价及性能指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 复合抛物面聚光太阳能加湿除湿系统 |
| 3.1 太阳能加湿除湿循环基本原理 |
| 3.2 系统部分结构设计 |
| 3.2.1 CPC结构设计 |
| 3.2.2 加湿箱除湿箱结构设计 |
| 3.2.3 其他装置设计 |
| 3.3 系统实验测量仪器 |
| 3.3.1 实验测量仪器 |
| 3.3.2 实验测量过程及数据处理 |
| 3.4 系统辅助仪器及结构设计 |
| 3.4.1 管道结构及设计参数 |
| 3.4.2 循环油泵的选择 |
| 3.4.3 保温层设计及选择参数的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4 章 复合抛物面聚光太阳能加湿除湿系统实验研究 |
| 4.1 CPC聚热面积及倾角供能对系统性能影响 |
| 4.1.1 不同CPC面积及倾角供能对导热油温度的影响 |
| 4.1.2 不同CPC面积及倾角供能对系统装置温度的影响 |
| 4.1.3 不同CPC面积及倾角供能对系统装置湿度的影响 |
| 4.1.4 不同 CPC 面积及倾角供能对系统有用能比的影响 |
| 4.2 系统性能指标系数研究 |
| 4.2.1 系统能量损失 |
| 4.2.2 系统产水性能 |
| 4.2.3 系统装置性能系数 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
| 致谢 |
（7）正渗透技术在海水淡化中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 本研究的目的及意义 |
| 1.2 本文的主要研究内容、技术路线及创新之处 |
| 1.2.1 主要研究内容 |
| 1.2.2 技术路线 |
| 1.2.3 本文的创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 海水淡化研究现状 |
| 2.1.1 反渗透海水淡化技术 |
| 2.1.2 海水淡化预处理技术 |
| 2.1.3 海水淡化除硼方法 |
| 2.2 正渗透技术研究现状 |
| 2.2.1 正渗透基本原理 |
| 2.2.2 正渗透的影响因素 |
| 2.2.3 正渗透除硼研究现状 |
| 2.2.4 肥料驱动正渗透的应用 |
| 2.2.5 纳滤型正渗透膜研究现状 |
| 2.3 正渗透在海水淡化中的应用 |
| 第3章 实验材料与方法 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.1.1 实验试剂 |
| 3.1.2 膜材料 |
| 3.1.3 仪器及设备 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 纳滤型正渗透膜的制备 |
| 3.2.2 正渗透实验 |
| 3.2.3 纳滤及反渗透实验 |
| 3.2.4 测试方法 |
| 第4章 正渗透-纳滤-反渗透海水淡化工艺 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 操作流程和实验参数 |
| 4.2.1 原料液和汲取液 |
| 4.2.2 实验参数 |
| 4.3 正渗透过程产水性能 |
| 4.4 纳滤过程产水性能 |
| 4.5 反渗透过程产水性能 |
| 4.6 正渗透-纳滤-反渗透工艺单位产水能耗 |
| 4.7 正渗透-纳滤-反渗透工艺经济评价 |
| 4.8 小结 |
| 第5章 反渗透-正渗透海水淡化工艺 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 操作流程和实验参数 |
| 5.3 正渗透过程除硼性能 |
| 5.3.1 原料液对正渗透过程除硼性能的影响 |
| 5.3.2 汲取液对正渗透过程除硼性能的影响 |
| 5.3.3 操作条件对正渗透过程除硼性能的影响 |
| 5.4 反渗透-正渗透工艺与反渗透-反渗透工艺对比 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 传统的海水淡化技术 |
| 1.2.1 海水淡化技术的发展历史 |
| 1.2.2 我国海水淡化技术的应用现状 |
| 1.2.3 传统海水淡化技术的分类 |
| 1.2.4 传统海水淡化技术面临的问题 |
| 1.3 太阳能海水淡化技术 |
| 1.3.1 太阳能海水淡化技术的原理 |
| 1.3.2 太阳能海水淡化技术的发展历程 |
| 1.3.3 太阳能海水淡化技术面临的机遇与挑战 |
| 1.4 太阳能驱动界面蒸发系统 |
| 1.4.1 太阳能驱动蒸发系统的分类 |
| 1.4.2 太阳能驱动界面蒸发的技术原理及发展趋势 |
| 1.4.3 太阳能驱动界面蒸发系统中蒸汽转化效率的计算 |
| 1.4.4 高性能太阳能界面蒸发系统的材料选择和结构设计 |
| 1.5 太阳能驱动界面蒸发系统的应用 |
| 1.5.1 太阳能海水淡化 |
| 1.5.2 太阳能光热杀菌 |
| 1.5.3 太阳能蒸汽发电 |
| 1.6 本课题的研究意义与研究内容 |
| 第2章 芳香族多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与表征部分 |
| 2.2.1 实验部分 |
| 2.2.2 材料表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PDVB-PS和 M-PDVB-PS的结构表征 |
| 2.3.2 PDVB-PS的孔性能表征 |
| 2.3.3 PDVB-PS和 M-PDVB-PS的形貌表征和表面浸润性研究 |
| 2.3.4 PPy-M-PDVB-PS的光吸收性能研究 |
| 2.3.5 PDVB-PS和 M-PDVB-PS的热稳定性能以及导热性能表征 |
| 2.3.6 PPy-M-PDVB-PS太阳能光热转换性能研究 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 高耐盐超亲水多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验与表征部分 |
| 3.2.1 实验部分 |
| 3.2.2 材料表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 VMP的结构表征 |
| 3.3.2 VMP的机械性能、热稳定性能以及表面浸润性能表征 |
| 3.3.3 VMP的形貌表征 |
| 3.3.4 VMP的孔性能表征和PPy-VMP稳定性测试 |
| 3.3.5 VMP和 PPy-VMP光吸收性能和导热性能表征 |
| 3.3.6 PPy-VMP的太阳能光热转化性能以及耐盐性能研究 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 磁性超亲水多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验与表征部分 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 材料表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 HPSS,HPSS/Fe_3O_4和HPSS/Fe_3O_4/PPy的结构表征 |
| 4.3.2 HPSS,HPSS/Fe_3O_4和HPSS/Fe_3O_4/PPy的孔性能表征 |
| 4.3.3 HPSS和 HPSS/Fe_3O_4/PPy表面浸润性能研究 |
| 4.3.4 HPSS,HPSS/Fe_3O_4和HPSS/Fe_3O_4/PPy热稳定性和磁性表征 |
| 4.3.5 HPSS,HPSS/Fe_3O_4和HPSS/Fe_3O_4/PPy导热性能和光吸收性能表征 |
| 4.3.6 HPSS,HPSS/Fe_3O_4,HPSS/PPy和 HPSS/Fe_3O_4/PPy太阳能光热转化性能研究 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 超亲水聚乙烯发泡棉的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与表征部分 |
| 5.2.1 实验部分 |
| 5.2.2 材料表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 EPE-1和M-EPE-5 的结构表征 |
| 5.3.2 EPE-1和M-EPE-5 的形貌表征及元素分析 |
| 5.3.3 EPE-1和M-EPE-5 的机械性能及表面浸润性能表征 |
| 5.3.4 EPE-1和M-EPE的光吸收性能及导热性能研究 |
| 5.3.5 EPE-1和M-EPE-5 热稳定性能的表征及M-EPE-5 蒸发焓的研究 |
| 5.3.6 M-EPE太阳能光热转化性能研究 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）木质基光热材料的制备及其在水处理方面的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 太阳能利用背景及光热材料的研究现状 |
| 1.1.1 太阳能利用背景 |
| 1.1.2 光热材料的研究现状 |
| 1.1.3 光热转换过程的机理分析 |
| 1.1.3.1 太阳能吸收率 |
| 1.1.3.2 热能传递 |
| 1.1.4 光热转换材料体系 |
| 1.1.4.1 金属基光热转换材料 |
| 1.1.4.2 半导体材料基光热转换材料 |
| 1.1.4.3 碳基光热转换材料 |
| 1.1.4.4 新型复合光热转换材料 |
| 1.1.5 光热转换材料的有效应用领域 |
| 1.2 功能化木质基材料的研究背景及现状 |
| 1.2.1 木质基材料的利用背景 |
| 1.2.2 木质基材料的多级结构 |
| 1.2.3 木质基功能材料的常见设计思路 |
| 1.2.4 木质基功能材料的有效应用领域 |
| 1.3 论文选题意义及研究内容 |
| 1.3.1 选题意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究创新点 |
| 2 木质基光热储能材料制备与性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料及试剂 |
| 2.2.2 实验制备及表征设备 |
| 2.2.3 CWF及CWF-PCMC的制备 |
| 2.2.4 氧化石墨烯(GO)的制备 |
| 2.2.5 Fe_3O_4-GNS的制备 |
| 2.2.6 Fe_3O_4-GNS/CWF/PCMC复合材料的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 样品形貌与组成分析 |
| 2.3.2 样品基本性能分析 |
| 2.3.3 能量转换与存储性能分析 |
| 2.3.4 改性组分添加量对光热-磁热转换性能影响分析 |
| 2.3.5 样品防泄漏稳定性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 木质基光热蒸发海水淡化材料制备与性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料及试剂 |
| 3.2.2 实验制备及表征设备 |
| 3.2.3 脱木素木材(DW)的制备 |
| 3.2.4 木质素碳量子点(LCQD)的制备 |
| 3.2.5 木质素碳量子点修饰脱木素木材(LCQD-DW)的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 样品形貌与组成分析 |
| 3.3.2 光热转换机制与光热转换性能分析 |
| 3.3.3 光热蒸发性能分析 |
| 3.3.4 界面光热蒸发机制与稳定性分析 |
| 3.3.5 不同变量因素对光热蒸发效率分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 木质基光热辅助油水分离材料制备与性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 实验材料及试剂 |
| 4.2.2 实验制备及表征设备 |
| 4.2.3 木材海绵(WS)的制备 |
| 4.2.4 氧化石墨烯(GO)的制备 |
| 4.2.5 改性木材海绵(OTS-rGO-WS)的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 样品形貌组成及相应油-水浸润性分析 |
| 4.3.2 样品优化设计流程分析 |
| 4.3.3 样品各向异性特征与制备经济性分析 |
| 4.3.4 光热诱导原油吸附过程与稳定性分析 |
| 4.3.5 光热诱导原油吸附机理分析 |
| 4.3.6 真实原油泄漏收集过程模拟分析 |
| 4.3.7 吸附原油挤压再生分析 |
| 4.3.8 主动式辅助收集与普通油相污染物吸附性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学学术硕士学位论文修改情况确认表 |
（10）斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 新能源与海水淡化工艺的发展 |
| 1.2.1 太阳能海水淡化 |
| 1.2.2 风能海水淡化 |
| 1.2.3 核能海水淡化 |
| 1.2.4 生物质能海水淡化 |
| 1.2.5 地热能海水淡化 |
| 1.2.6 潮汐能海水淡化 |
| 1.3 斯特林发动机的研究与应用现状 |
| 1.3.1 国内外斯特林发动机的理论研究 |
| 1.3.2 国内外斯特林发动机的应用研究 |
| 1.4 液压自由活塞发动机国内外研究现状 |
| 1.5 论文研究的主要内容 |
| 第二章 斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统设计 |
| 2.1 动力系统设计流程 |
| 2.2 动力系统工作的基本原理 |
| 2.3 斯特林发动机工作的基本原理 |
| 2.4 动力系统斯特林发动机结构参数设计 |
| 2.4.1 工质的选择 |
| 2.4.2 斯特林发动机比尔数的确定 |
| 2.4.3 动力活塞尺寸及压缩腔容积的设计 |
| 2.4.4 膨胀腔容积的计算及扫气容积比的确定 |
| 2.4.5 加热器、回热器、冷却器及相关参数确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动力系统运动特性分析 |
| 3.1 动力系统的数学模型 |
| 3.1.1 活塞组件的动力学模型 |
| 3.1.2 斯特林发动机的热力学模型 |
| 3.1.3 液压腔压力模型 |
| 3.2 活塞组件运动特性分析 |
| 3.2.1 运动形式的确定 |
| 3.2.2 等效弹簧刚度的求解 |
| 3.3 外部参数对活塞组件运动规律的影响 |
| 3.3.1 活塞组件质量的影响规律 |
| 3.3.2 蓄能器压力的影响规律 |
| 3.3.3 初始压力的影响规律 |
| 3.3.4 膨胀腔温度的影响规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统输出功的分析与优化 |
| 4.1 斯特林发动机循环分析方法 |
| 4.1.1 一阶分析法 |
| 4.1.2 二阶分析法 |
| 4.1.3 三阶分析法 |
| 4.1.4 四阶分析法 |
| 4.2 基于斯特林循环的热力学模型 |
| 4.2.1 分析方法选择 |
| 4.2.2 理想绝热模型 |
| 4.2.3 输出功和功率 |
| 4.2.4 压缩腔和膨胀腔的容积变化规律 |
| 4.3 泵及管路损失的计算 |
| 4.3.1 吸水过程工作特性 |
| 4.3.2 排水过程工作特性 |
| 4.4 不同参数对输出功及输出功率的影响 |
| 4.4.1 活塞组件质量和压力对功及功率的影响 |
| 4.4.2 热源温度和压力对功及功率的影响 |
| 4.4.3 排出管直径和排出管长度对功及功率的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 反渗透海水淡化系统的实例分析 |
| 5.1 所需装置的总体设计 |
| 5.1.1 反渗透工艺组合方式的确定 |
| 5.1.2 反渗透海水淡化工艺设计 |
| 5.2 主要结构参数的确定 |
| 5.2.1 斯特林发动机参数的确定 |
| 5.2.2 结构参数n、S_(pu)、D_(pu)的确定 |
| 5.2.3 吸入和排出管内径D_1与D_2的选取 |
| 5.3 系统工作特性的分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、海水淡化现状及应用前景（论文参考文献）
- [1]含海水淡化负荷的可再生能源消纳技术研究综述[J]. 楚帅,葛维春,李音璇,刘闯,张诗钽,杨鹤龄,郝永旺. 智慧电力, 2021(11)
- [2]太阳能热利用技术分析与前景展望[J]. 孙峰,毕文剑,周楷,陈明强,唐娟,童郭凯,王伟. 太阳能, 2021(07)
- [3]太阳能与核能互补联合利用系统设计与分析[D]. 阴俊辉. 东北电力大学, 2021(09)
- [4]基于碳基多孔材料的持续高效界面式太阳能海水淡化研究[D]. 梁平平. 东北师范大学, 2021(09)
- [5]生物炭基光热转换和光催化材料的制备及其性能研究[D]. 秦蓁. 吉林大学, 2021
- [6]复合抛物面聚光太阳能加湿除湿脱盐系统研究[D]. 邓佳. 云南师范大学, 2021(08)
- [7]正渗透技术在海水淡化中的应用研究[D]. 王海澜. 山东大学, 2021(09)
- [8]多孔聚合物泡沫的制备及其太阳能界面蒸发性能的研究[D]. 何静娴. 兰州理工大学, 2021(01)
- [9]木质基光热材料的制备及其在水处理方面的应用研究[D]. 晁伟翔. 东北林业大学, 2021
- [10]斯特林自由活塞反渗透淡化动力系统的设计研究[D]. 王松贺. 天津工业大学, 2021(01)