Polar bear hair inspired 3D photothermal evaporator for efficient solar steam desalination and electricity generation

海水淡化 蒸发器 光热治疗 极地的 太阳能淡化 环境科学 太阳能 工艺工程 海水淡化 发电 材料科学 废物管理 工程类 化学 纳米技术 机械工程 电气工程 物理 热力学 热交换器 功率(物理) 生物化学 天文
作者
Haiyan Li,Chang Lv,Qian Cheng,Haimei Liu,Tao Wang,Sheng Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:495: 153318-153318 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.153318
摘要

While solar steam generation for desalination and electricity production is a burgeoning field, traditional systems often face challenges with rapid heat loss and salt buildup. To address these issues, we introduce a biomimetic approach, inspired by the unique thermal properties of polar bear hair. Our study presents a photothermal 3D hierarchical hollow Ppy@CuO nanorod array system, featuring a dual-structured design: a cone-shaped 3D topological structure for improved light absorption and a hollow structure for enhanced thermal insulation. This innovative approach effectively maximizes solar energy capture and reduces thermal losses, particularly in marine environments. Our system exhibits outstanding performance in solar steam generation, achieving high water evaporation rates and maintaining stability and efficiency in high-salinity settings. Under one solar illumination at a 75° tilt angle, the Ppy@CuO-3 NAs demonstrated an evaporation rate of 3.3 kg m−2 h−1 and an energy efficiency of 97.5 %. Additionally, the synergistic effect of released Cu2+ and Ppy resulted in a 99.9 % antibacterial rate against E. coli and S. aureus. This significant advancement in simultaneous, effective seawater desalination and efficient evaporation-driven electricity generation marks a crucial step toward future sustainable resource utilization.
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
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
星辰大海应助Duxize采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
cj发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
开心夏旋完成签到,获得积分10
6秒前
嘞是举仔应助专注的草丛采纳,获得20
7秒前
好好好完成签到,获得积分10
7秒前
洁净如音完成签到,获得积分10
7秒前
wheeler1发布了新的文献求助10
7秒前
浮云发布了新的文献求助30
8秒前
8秒前
8秒前
Redamancy完成签到,获得积分10
9秒前
盒子完成签到,获得积分20
9秒前
开心夏旋发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
12秒前
刘耀威完成签到,获得积分20
13秒前
啦11发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
传奇3应助浮云采纳,获得10
14秒前
14秒前
情怀应助玩命的糖豆采纳,获得10
14秒前
14秒前
酷波er应助清新的秋白采纳,获得10
14秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
15秒前
whiteside完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Andd发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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 Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5695511
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5102149
关于积分的说明 15216311
捐赠科研通 4851790
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2602705
邀请新用户注册赠送积分活动 1554389
关于科研通互助平台的介绍 1512420