Thermo-adaptive interfacial solar evaporation enhanced by dynamic water gating

蒸发 材料科学 潜热 化学工程 环境科学 物理 热力学 工程类
作者
Yi Wang,Weinan Zhao,Yebin Lee,Yuning Li,Zuankai Wang,Kam Chiu Tam
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 6157-6157 被引量:87
标识
DOI:10.1038/s41467-024-50279-z
摘要

Abstract Solar-driven evaporation offers a sustainable solution for water purification, but efficiency losses due to heat dissipation and fouling limit its scalability. Herein, we present a bilayer-structured solar evaporator ( SDWE ) with dynamic fluidic flow mechanism, designed to ensure a thin water supply and self-cleaning capability. The porous polydopamine ( PDA ) layer on a nickel skeleton provides photothermal functionality and water microchannels, while the thermo-responsive sporopollenin layer on the bottom acts as a switchable water gate. Using confocal laser microscopy and micro-CT, we demonstrate that this unique structure ensures a steady supply of thin water layers, enhancing evaporation by minimizing latent heat at high temperatures. Additionally, the system initiates a self-cleaning process through bulk water convection when temperature drops due to salt accumulation, thus maintaining increased evaporation efficiency. Therefore, the optimized p-SDWE sample achieved a high evaporation rate of 3.58 kg m −2 h −1 using 93.9% solar energy from 1 sun irradiation, and produces 18–22 liters of purified water per square meter of SDWE per day from brine water. This dynamic water transport mechanism surpasses traditional day-night cycles, offering inherent thermal adaptability for continuous, high-efficiency evaporation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Michael_li完成签到,获得积分10
刚刚
辛勤的捕发布了新的文献求助10
1秒前
加减乘除发布了新的文献求助10
2秒前
清清泉水发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
tanshilin完成签到,获得积分20
6秒前
可爱的函函应助半颗糖采纳,获得10
6秒前
科研通AI6应助闹闹加油采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助梦及深海采纳,获得10
7秒前
8秒前
桐桐应助sw98318采纳,获得30
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
Allein发布了新的文献求助10
14秒前
小吕发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
ding应助Mm采纳,获得10
15秒前
ZheyuYao完成签到,获得积分10
16秒前
友好无敌发布了新的文献求助10
16秒前
口羊完成签到,获得积分10
17秒前
yaosan完成签到,获得积分10
18秒前
Zz发布了新的文献求助10
18秒前
清清泉水完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
小嘿嘿完成签到,获得积分10
20秒前
miao发布了新的文献求助10
21秒前
黑山羊发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
慕青应助free采纳,获得10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
浮游应助史佳乐采纳,获得10
25秒前
25秒前
winndsd2发布了新的文献求助100
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 871
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5421804
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4536726
关于积分的说明 14154805
捐赠科研通 4453274
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2442809
邀请新用户注册赠送积分活动 1434152
关于科研通互助平台的介绍 1411293