Phase Inversion-Based foam hydrogels for highly efficient Solar-Powered interfacial desalination

相位反转 海水淡化 自愈水凝胶 乙烯醇 材料科学 化学工程 多孔性 纳米技术 复合材料 聚合物 化学 工程类 高分子化学 生物化学
作者
Chenyang Xing,Zihao Li,Shaohui Zhang,Jian Bang,Zhongjian Xie,Han Zhang,Zhengchun Peng
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:464: 142409-142409 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142409
摘要

Innovative materials are required to promote the development of solar-powered interfacial desalination and purification technologies to address global freshwater scarcities. To this end, evaporators using polymeric hydrogels have been widely studied. However, these systems are slow, energy-intensive, complex, and difficult to operate. New strategies are in urgent need. The present work employs polymeric phase inversion to develop poly (vinyl alcohol) (PVA)-based foam hydrogels, wherein the air bubble phase served as the matrix and cross-linked PVA hydrogel acted as the dispersed phase. In addition, we utilize Ti3C2Tx nanosheets-based MXene as the photothermal agent to facilitate the fabrication of hierarchical pore-in-pore structures. The prepared PVA/MXene foam hydrogels exhibit > 95% porosity, as well as high compressibility (>7000 cycles) and very rapid water transport. Importantly, these materials also exhibit remarkably low water evaporation enthalpies. Combined with a new heat supply model, those foam hydrogels achieve an evaporation rate of 4.1 ± 0.1 kg m−2h−1 with energy efficiency up to 128.8% ± 2.0% under 1 sun irradiation, which is the highest value for MXene-based nanocomposites reported so far. This study demonstrates a significant advancement in solar desalination system by combining phase inversion to make innovative foam materials with optimal external heat management.
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
ding应助自信鞯采纳,获得10
1秒前
orixero应助廖英健采纳,获得10
3秒前
嘎嘎嘎发布了新的文献求助10
4秒前
小小完成签到,获得积分10
4秒前
长期素食完成签到,获得积分20
6秒前
fafafa完成签到,获得积分10
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
彭于彦祖应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
自由茈应助科研通管家采纳,获得100
10秒前
kingwill应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Jeff完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
cdercder应助乐观寻绿采纳,获得20
11秒前
潇洒汉堡完成签到,获得积分20
12秒前
13秒前
you完成签到,获得积分10
15秒前
嘎嘎嘎完成签到,获得积分20
17秒前
下雨天发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
科研通AI5应助玉尘采纳,获得10
18秒前
19秒前
菜芽君完成签到,获得积分10
19秒前
bkagyin应助宝宝烤面包采纳,获得10
20秒前
兴奋黄蜂完成签到,获得积分10
22秒前
Zc_L完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
闪闪楷瑞完成签到,获得积分10
25秒前
风中绮玉发布了新的文献求助10
26秒前
Cai完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
The organometallic chemistry of the transition metals 7th 666
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Seven new species of the Palaearctic Lauxaniidae and Asteiidae (Diptera) 400
Handbook of Laboratory Animal Science 300
Fundamentals of Medical Device Regulations, Fifth Edition(e-book) 300
A method for calculating the flow in a centrifugal impeller when entropy gradients are present 240
What’s the Evidence? An Investigation into Teacher Quality 200
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3701566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3251755
关于积分的说明 9876150
捐赠科研通 2963720
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1625279
邀请新用户注册赠送积分活动 769926
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 742630