Simultaneous solar-driven seawater desalination and spontaneous power generation using polyvalent crosslinked polypyrrole/alginate hydrogels

海水淡化 海水 化学工程 太阳能淡化 聚吡咯 自愈水凝胶 蒸发 渗透力 材料科学 太阳能 化学 纳米技术 环境工程 聚合物 高分子化学 环境科学 正渗透 有机化学 热力学 反渗透 物理 工程类 电气工程 海洋学 生物化学 聚合 地质学
作者
Sung Ho Park,Jun Hong Park,Jeongju Kim,Sang Joon Lee
出处
期刊:Desalination [Elsevier BV]
卷期号:500: 114900-114900 被引量:65
标识
DOI:10.1016/j.desal.2020.114900
摘要

Sustainable green energy technologies have paid much attention to the development of a solar-driven seawater desalination technique due to its ecofriendly and efficient desalination performance. We propose a novel hybrid hydrogel consisting of conducting polymer of polypyrrole (PPy) and polyvalent cations crosslinked alginate (Alg) with strong repulsive force for simultaneous seawater desalination and electricity generation. The strong repulsive force of polyvalent cations crosslinked with Alg selectively rejects salt cations by inducing reverse salinity gradient against the rapid evaporation-induced salt accumulation on the upper surface of the solar evaporator. The proposed PPy–incorporated Alg (PPy/Alg) hydrogel exhibits an evaporation rate of 1.15 kg h−1 m−2 with a conversion efficiency of 54.12% under 1 sun solar irradiation. In addition, this hydrogel has an excellent crystalline antifouling property, and can be easily scaled-up with maintaining solar desalination performance. Depending on the compositions of PPy and Alg, the spontaneous electricity generation is largely affected by the balance between the decreased salinity gradient by the accumulation of salt cations and the increased salinity gradient by the strong repulsive force. The present results would pave a novel way for the development of sustainable electricity generation in combination with solar-driven seawater desalination by a facile methodology and energy-friendly process.

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
LOKL完成签到,获得积分10
刚刚
strawberry完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Lumen应助假装有昵称采纳,获得20
1秒前
沉默荠发布了新的文献求助10
1秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
憨憨且老刘完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
LOKL发布了新的文献求助10
3秒前
xt完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
烟花应助轻松的寻绿采纳,获得10
5秒前
充电宝应助甜芝士耶采纳,获得10
5秒前
xx完成签到,获得积分10
6秒前
陆龙伟完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
呦呼发布了新的文献求助10
8秒前
PhDL1发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
淡淡薯片应助gumiho1007采纳,获得10
10秒前
喵脆角发布了新的文献求助10
11秒前
聪明球球完成签到,获得积分20
11秒前
cyz-kyt完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
如意完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
senlin完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
科研通AI6.2应助如若0416采纳,获得10
19秒前
19秒前
zjxnq完成签到,获得积分10
19秒前
zz发布了新的文献求助10
20秒前
orixero应助wangjie采纳,获得10
21秒前
21秒前
乐观的眼睛完成签到,获得积分10
23秒前
senlin发布了新的文献求助10
23秒前
DMF完成签到,获得积分10
24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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226380
关于积分的说明 17447096
捐赠科研通 5459982
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885235
邀请新用户注册赠送积分活动 1861547
关于科研通互助平台的介绍 1701804