In Situ Growth of Well-Aligned MOF Nanoneedle Arrays into Composite Photothermal Membranes for Solar Desalination

纳米针 材料科学 海水淡化 光热治疗 原位 纳米技术 复合数 化学工程 复合材料 纳米结构 生物 工程类 遗传学 物理 气象学
作者
Yuanyuan Jiang,Qianying Lu,Xueting Zhao,Kai Zhao,Anqi Liu,Jiefeng Pan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (43): 59030-59039
标识
DOI:10.1021/acsami.4c12035
摘要

The solar-driven interfacial evaporation (SDIE) technology serves as a clean and facile approach combining seawater desalination to address water shortage and energy crisis. Recently, porous organic framework materials have aroused great attention, and the development of MOF-based composites with significant performance in photothermal conversion and water activation has become one of the important focuses in this field. In this work, an MOF-based composite photothermal membrane (PON@MOF) was prepared via the in situ growth of metal–organic framework (MOF) nanoneedle arrays induced by a pyridine-based organic polymer nanowire network (PON). The PON@MOF membrane possessed an MOF array layer, a PON-induced layer, and a porous support layer. The PON is rich in coordinated nitrogen atoms for anchoring the metal-ion source, and the main role of the PON layer is to provide favorable nucleation sites and orient in situ growth of well-aligned MOF nanoneedle arrays. With the highly conjugated framework of PON@MOF and the light trapping of the nanoarrays strengthening the photothermal conversion as well as the hydrophilic chemical structure facilitating the decrease of the water evaporation enthalpy, the PON@MOF membrane realizes highly efficient thermal vapor conversion. Under solar irradiation (1.0 kW m–2), PON@MOF demonstrated an evaporation rate of 2.14 kg m–2 h–1 and a solar-to-vapor conversion efficiency of 98.5%. Meanwhile, the PON@MOF membrane has excellent salt resistance and stability, highlighting its potential application in desalination. Overall, this work provides a special idea for the structural design of photothermal composites for solar desalination and freshwater production.
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
MaximWang完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
sasha完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助paxton采纳,获得10
3秒前
缓慢钢笔发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
orixero应助ZH采纳,获得10
5秒前
bbpp完成签到,获得积分10
5秒前
monere应助Zz采纳,获得10
6秒前
破晓完成签到,获得积分10
6秒前
谷安完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助英俊书雪采纳,获得10
7秒前
7秒前
zqy发布了新的文献求助20
8秒前
paxton完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
13秒前
qin发布了新的文献求助10
13秒前
dungaway发布了新的文献求助10
15秒前
逃亡的小狗完成签到,获得积分10
16秒前
852应助清神安采纳,获得10
17秒前
17秒前
20秒前
小约翰完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
Selonfer完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
123完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
slby完成签到,获得积分20
23秒前
小晓完成签到,获得积分10
23秒前
ZH发布了新的文献求助10
23秒前
情怀应助于珍珍采纳,获得10
24秒前
25秒前
ttttt发布了新的文献求助10
26秒前
cj完成签到,获得积分10
27秒前
slby发布了新的文献求助10
27秒前
咯咯咯咯发布了新的文献求助10
28秒前
大气青枫完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Semiconductor Process Reliability in Practice 1500
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
中国区域地质志-山东志 560
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 3243218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2887210
关于积分的说明 8247014
捐赠科研通 2555823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1383920
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 649782
邀请新用户注册赠送积分活动 625651