Biomimetic optimized concept with Murray networks for accelerated solar-driven water evaporation

蒸发器 蒸发 海水 海水淡化 太阳能 环境科学 工艺工程 低温热脱盐 环境工程 热能 材料科学 化学工程 化学 机械工程 气象学 工程类 热交换器 热力学 物理 海洋学 电气工程 地质学 生物化学
作者
Ruofei Zhu,Ke Li,Dan Wang,Jipeng Fei,Jun Yan Tan,Shuzhou Li,Jichao Zhang,Hong Li,Shaohai Fu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:467: 143383-143383 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.143383
摘要

Solar-driven interfacial water evaporation provides a green and environment-friendly means for seawater desalination and wastewater purification. However, it is still challenging to simultaneously optimize the overall light absorption, water transport, and thermal management of the evaporators. Herein, we ingeniously designed a 3D artificial tree evaporator by integrating Murray networks with plants transpiration for fast water transport and accelerated evaporation. The excellent water transport, abundant intermolecular hydrogen bonds, supplementation of environmental energy, and heat-isolated evaporation structure of the artificial trees boost the escape behavior and vaporization process of water molecules at the interface. Thus, this nature-inspired artificial tree could not only maximize the solar energy absorption, but also utilize the environmental energy for evaporation, which achieved evaporation rate of 2.46 kg m–2h−1 and total energy efficiency of 99.28% under 1.0 sun irradiation (with an ambient energy supplement of 4.64%). The use of this evaporator could continuously produce pure water from real seawater samples in the natural environment that was much higher than the requirements of World Health Organization (WHO) and US Environmental Protection Agency (EPA) drinking water standards, highlighting its expanded value of this optimized design concept in practical desalination applications.

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
刚刚
舒服的灰狼完成签到,获得积分10
1秒前
百尺竿头完成签到,获得积分10
2秒前
朝阳发布了新的文献求助30
2秒前
幸福的蓝血完成签到,获得积分10
2秒前
虫子盐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
DADing发布了新的文献求助20
2秒前
shirley完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
老实巴交完成签到,获得积分10
3秒前
charry完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
南漂完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
姜怡完成签到,获得积分10
5秒前
浮游应助幽默尔蓝采纳,获得10
5秒前
hebhm发布了新的文献求助10
6秒前
lala完成签到,获得积分10
6秒前
温婉的谷菱完成签到,获得积分10
7秒前
儒雅厉发布了新的文献求助10
7秒前
ikun0000完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
8秒前
tinna完成签到,获得积分10
8秒前
GJT0427gjt完成签到,获得积分10
8秒前
心灵美砖头完成签到,获得积分10
9秒前
ikun完成签到,获得积分10
9秒前
Hey完成签到 ,获得积分10
9秒前
ch完成签到,获得积分10
9秒前
宁阿霜完成签到,获得积分10
9秒前
没有花活儿完成签到,获得积分10
10秒前
keke完成签到,获得积分10
10秒前
Yamila完成签到,获得积分10
10秒前
脆脆鲨完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Sandy完成签到,获得积分10
10秒前
无敌阿东完成签到,获得积分10
11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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4768803
关于积分的说明 15028908
捐赠科研通 4804012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568656
邀请新用户注册赠送积分活动 1525914
关于科研通互助平台的介绍 1485570