Gradient Graphene Spiral Sponges for Efficient Solar Evaporation and Zero Liquid Discharge Desalination with Directional Salt Crystallization

卤水 结晶 材料科学 海水淡化 太阳能淡化 蒸发 太阳能蒸馏器 太阳能 化学工程 环境科学 环境工程 化学 物理 气象学 有机化学 工程类 电气工程 生物化学
作者
Demin Zhao,Meichun Ding,Tianhao Lin,Zhenying Duan,Wei Rui,Panpan Feng,Jiahui Yu,Yang Liu,Chenwei Li
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (22) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/advs.202400310
摘要

Abstract Solar desalination is a promising strategy to utilize solar energy to purify saline water. However, the accumulation of salt on the solar evaporator surface severely reduces light absorption and evaporation performance. Herein, a simple and eco‐friendly method to fabricate a 3D gradient graphene spiral sponge (GGS sponge) is presented that enables high‐rate solar evaporation and zero liquid discharge (ZLD) desalination of high‐salinity brine. The spiral structure of the GGS sponge enhances energy recovery, while the gradient network structures facilitate radial brine transport and directional salt crystallization, which cooperate to endow the sponge with superior solar evaporation (6.5 kg m −2 h −1 for 20 wt.% brine), efficient salt collection (1.5 kg m −2 h −1 for 20 wt.% brine), ZLD desalination, and long‐term durability (continuous 144 h in 20 wt.% brine). Moreover, the GGS sponge shows an ultrahigh freshwater production rate of 3.1 kg m −2 h −1 during the outdoor desalination tests. A continuous desalination–irrigation system based on the GGS sponge for crop growth, which has the potential for self‐sustainable agriculture in remote areas is demonstrated. This work introduces a novel evaporator design and also provides insight into the structural principles for designing next‐generation solar desalination devices that are salt‐tolerant and highly efficient.
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
Lrh完成签到 ,获得积分10
刚刚
chengya完成签到,获得积分10
刚刚
龙宝完成签到,获得积分10
1秒前
panpanliumin完成签到,获得积分0
1秒前
化工人发布了新的文献求助10
1秒前
牛诗悦完成签到,获得积分10
2秒前
飞翔的荷兰人完成签到,获得积分10
3秒前
一点点完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
司藤完成签到 ,获得积分10
4秒前
18922406869发布了新的文献求助30
7秒前
Yara.H完成签到 ,获得积分10
8秒前
apple发布了新的文献求助10
8秒前
Sunshine完成签到,获得积分20
11秒前
吾侪完成签到,获得积分20
13秒前
默默无闻完成签到,获得积分10
13秒前
ZH完成签到 ,获得积分10
13秒前
润华完成签到 ,获得积分10
13秒前
苦咖啡行僧完成签到 ,获得积分10
14秒前
浅尝离白应助复杂的香菱采纳,获得10
14秒前
Huimin完成签到,获得积分10
14秒前
简简单单完成签到,获得积分10
15秒前
怡萱完成签到,获得积分10
16秒前
柳梦完成签到 ,获得积分10
17秒前
apple完成签到,获得积分20
17秒前
我是老大应助加减乘除采纳,获得10
19秒前
欣慰的书本完成签到 ,获得积分10
20秒前
大卫在分享应助桜棠采纳,获得10
20秒前
20秒前
kaisen完成签到,获得积分10
20秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
21秒前
科研通AI2S应助Sunshine采纳,获得10
22秒前
Aloha完成签到 ,获得积分10
24秒前
王磊完成签到 ,获得积分10
24秒前
27秒前
神说要有光完成签到 ,获得积分10
30秒前
18922406869完成签到,获得积分10
30秒前
吾侪发布了新的文献求助10
31秒前
bobo发布了新的文献求助10
32秒前
gyx完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
叶剑英与华南分局档案史料 500
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 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 3146946
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798219
关于积分的说明 7827061
捐赠科研通 2454768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306462
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627788
版权声明 601565