太陽能轉換熱能之凝膠應用於過濾水之研究

摘要

  PNIPAm（poly-N-isopropyl acrylamide）在高於LCST（≈33°C）時會產生結構變化，使其從親水性轉變為疏水性，因此可以以 PNIPAm 為原料合成能以溫度控制吸放水的凝膠。當我們在凝膠外吸附上「TA（tannic acid）和 Fe³⁺」作為光熱轉換材料和「SA（sodium alginate）和 Cu²⁺」作為親水層、熱絕緣層和污染物過濾層，則可生成能以光控制變化的水過濾凝膠。TA（tannic acid）和 Fe³⁺ 混和之溶液會為凝膠包覆一層黑色吸光層，幫助凝膠吸光，更快達到升溫效果，提升過濾水效率。而 SA（sodium alginate）和 Cu²⁺ 溶液會為凝膠包覆一層藍色過濾層，使汙染物不會進到凝膠內，形成乾淨的水。我們用上述凝膠成品進行吸／放水的測試，用太陽光測試凝膠的吸光效果，以及實際應用於過濾汙染水。