بررسی خواص نورگرمایی کامپوزیت آئروژل گرافن/ نانو گل‌های Cu2S و کاربرد آن در شیرین‌سازی آب

نویسندگان

1 گروه فیزیک،دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
چکیده

چکیده:استفاده از اثر نورگرمایی راهی مناسب برای تولید بخار آب خورشیدی بدون استفاده از سوخت‌های فسیلی است. در این پژوهش کامپوزیت آئروژل گرافن /نانو گل‌های Cu2S تهیه و از آنها به منظور تبخیر سریع آب استفاده شد. نانو گل‌های Cu2S به روش حلالی- حرارتی تهیه و با استفاده از آنالیز‌های XRD و SEM مشخصه‌یابی شدند و سپس مشخصات نوری این مواد با استفاده از آنالیزهای UV-Vis ، PL و FTIR بررسی شدند. همچنین آئروژل گرافن با استفاده از خشک کردن در فشار محیط تهیه شد. کامپوزیت این دو ماده به روش ریخته گری قطره‌ای تهیه شد. برای بررسی اثر نورگرمایی، این مواد تحت تابش نور مرئی با شدت W/m2 2000 به مدت یک ساعت قرار گرفتند. تغییرات دمای غلظت‌های مختلف 10، 20 و g/l 30 از این مواد به طور جداگانه نسبت به آب خالص در حضور و عدم حضور نور مقایسه شدند و مشخص شد با افزایش غلظت نانو گل‌ها در آب، دما افزایش قابل توجه‌ای داشته تا جایی که در غلظت g/l 30، دما از 25 درجۀ سانتی‌گراد به 4/48 درجه رسید. همچنین میزان کاهش جرم آب در حضور این نانو مواد با غلظت g/l ۳۰ به مقدار kg/m2 64/3 رسید. سپس از کامپوزیت آئروژل گرافن/نانو گل‌های Cu2S به منظور بررسی همزمان اثر هر دو ماده در آب در غلظت‌های مختلف استفاده شد و مشاهده شد پس از گذشت 60 دقیقه، کامپوزیت با غلظت g/l 30 باعث تغییر دمای آب تا حدود 32 درجۀ سانتی گراد شده است که 6/8 درجه بیشتر از Cu2S تنها و 4 درجه بیشتر از آئروژل تنها می‌باشد. میزان کاهش جرم آب با حضور این کامپوزیت و تحت تابش نور مرئی با شدت W/m2 2000 به مقدار kg/m2 96/3 رسید.