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 BV]
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
英俊的铭应助自由自在采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
端庄洪纲发布了新的文献求助10
3秒前
annzhang完成签到,获得积分10
4秒前
yun完成签到,获得积分10
4秒前
欢喜的尔烟完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国应助DTS采纳,获得10
5秒前
科目三应助谨慎的秋烟采纳,获得10
8秒前
蓝天发布了新的文献求助10
9秒前
无花果应助啊啊采纳,获得10
9秒前
大模型应助乐观的从梦采纳,获得10
10秒前
deer完成签到,获得积分10
10秒前
灵巧的丹珍完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助往好处想采纳,获得10
13秒前
愤怒的蚂蚁完成签到,获得积分10
13秒前
xxx完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
一一发布了新的文献求助10
18秒前
银河系小熊完成签到,获得积分10
18秒前
cw关闭了cw文献求助
18秒前
恶毒的婆婆完成签到,获得积分10
20秒前
戴帽子的花盆完成签到,获得积分10
20秒前
22秒前
赘婿应助烂漫的芷蝶采纳,获得10
23秒前
酷波er应助余123采纳,获得10
24秒前
肚子完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
科研通AI6.3应助lisier采纳,获得10
24秒前
戌博完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
26秒前
张欢馨应助英勇羿采纳,获得10
27秒前
28秒前
28秒前
爆杀小白鼠完成签到,获得积分10
28秒前
HENHer完成签到 ,获得积分10
29秒前
molvguang发布了新的文献求助10
30秒前
VickyZhu完成签到,获得积分10
31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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6360662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174744
关于积分的说明 17218973
捐赠科研通 5415693
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2866032
邀请新用户注册赠送积分活动 1843270
关于科研通互助平台的介绍 1691337