High-Performance Solar Steam Generator Based on Polypyrrole-Coated Fabric via 3D Macro- and Microstructure Design

材料科学 微观结构 蒸发器 太阳能 蒸发 能量转换效率 化学工程 聚吡咯 复合材料 光电子学 气象学 机械工程 电气工程 物理 聚合物 工程类 热交换器 聚合
作者
Mantang He,Hongyu Dai,Huijie Liu,Qirong Cai,Ye Liu,Liming Wang,Xiaohong Qin,Jianyong Yu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (34): 40664-40672 被引量:66
标识
DOI:10.1021/acsami.1c11802
摘要

Due to the abundance and easy availability of solar energy resources, solar-driven water evaporation provides a sustainable way to obtain clean water from wastewater and seawater. However, achieving a high evaporation rate with excellent light absorption remains a critical challenge in the structural regulation of evaporators. Herein, inspired by the natural transpiration process in plants (blue spruce), we designed a three-dimensional (3D) cone-shaped solar steam generator based on vertical polypyrrole nanowires-coated fabric (VPPyNWs-fabric). The microstructure design of polypyrrole (PPy) increases the solar energy absorption of the incident light through multiple reflections between the VPPyNWs, while the macrostructure design of the 3D evaporator possesses an enlarged surface area for energy harvesting, wide path for water supply, and open structure for vapor diffusion. As a proof of concept, the as-obtained 3D VPPyNWs-fabric-based solar steam generator demonstrates a fast water evaporation rate of 2.32 kg m–2 h–1 with high solar absorption of 97% and solar-to-vapor conversion efficiency of 98.56% at 1 kW m–2 energy density. In addition, the solar steam generator can be steadily applied in various water conditions, e.g., seawater, dye wastewater, and acidic and alkaline wastewater. This high-performance evaporator via 3D macro- and microstructure design offers a new avenue for better utilization of solar energy.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
迷人万仇完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
英俊的铭应助斯文冷梅采纳,获得10
3秒前
清脆的静曼完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
迷路藏鸟发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
Gary发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Lucas应助1234采纳,获得10
12秒前
万能图书馆应助rengar采纳,获得10
12秒前
不配.应助正直的凌寒采纳,获得10
13秒前
cc发布了新的文献求助10
14秒前
桃子发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
一杯茶发布了新的文献求助30
15秒前
斯文冷梅发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
领导范儿应助lyyyy采纳,获得10
16秒前
16秒前
17秒前
19秒前
20秒前
Dsivan发布了新的文献求助10
20秒前
云气仙灵发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
科研通AI2S应助一杯茶采纳,获得30
21秒前
21秒前
Hello应助俭朴的访云采纳,获得10
22秒前
22秒前
是小志发布了新的文献求助10
22秒前
鹅鹅发布了新的文献求助30
23秒前
哈哈哈不忙吗完成签到,获得积分10
24秒前
小小鱼发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Evolution 3rd edition 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3171184
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2822083
关于积分的说明 7937925
捐赠科研通 2482524
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322654
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633669
版权声明 602627