Robust and Antifouling Composite Hydrogels Enhanced by Directional Freeze-Casting and Salting-Out for Highly Efficient Solar Evaporation

材料科学 化学工程 海水淡化 自愈水凝胶 蒸发 乙烯醇 蒸发器 复合数 润湿 纳米技术 聚合物 复合材料 高分子化学 化学 热交换器 热力学 物理 工程类 生物化学
作者
Shumiao Li,Liu Ji,Changjun Li,Xiaoyang Fang,Xin Wang,Lin Tian,Zhong‐Zhen Yu,Xiaofeng Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (48): 66560-66570 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.4c17304
摘要

Hydrogels have been identified as a promising material platform for solar-driven interfacial evaporation. However, designing durable hydrogel solar evaporators that can combine effective photothermal conversion, superior water transport, salt resistance, and robust mechanical properties to ensure stable and efficient evaporation remains a significant challenge. Herein, a robust and antifouling hydrogel-based solar evaporator composed of poly(vinyl alcohol), sodium alginate, and MXene is successfully constructed through directional freeze-casting and salting-out processes. The directional freeze-casting aids in forming vertically aligned, well-interconnected channels within the hydrogel that facilitate rapid upward water transfer and effective salt ion discharging, while the optimized salting-out process promotes the cross-linking of polymer chains, creating a sponge-like porous structure that enhances key mechanical properties such as high elasticity and exceptional flexibility. The developed hydrogel evaporator achieves an impressive evaporation rate of 2.53 kg m-2 h-1 with an energy efficiency of 93%, as well as excellent salt resistance and long-term evaporation stability even when desalinating high-concentration brines. These exceptional characteristics make this composite hydrogel evaporator highly suitable for practical applications in seawater desalination and wastewater purification.
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
ExtroGod完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
玛卡巴卡完成签到,获得积分20
1秒前
夏夏发布了新的文献求助10
1秒前
yukime发布了新的文献求助10
1秒前
泽ze发布了新的文献求助10
1秒前
wei完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
kylin完成签到 ,获得积分10
2秒前
milk完成签到 ,获得积分10
2秒前
听风轻语完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼应助大粪吉采纳,获得10
3秒前
SciGPT应助111111采纳,获得10
3秒前
champ2ons完成签到,获得积分10
3秒前
r6ud65完成签到,获得积分10
3秒前
一指墨发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助莹莹采纳,获得10
3秒前
早起大王关注了科研通微信公众号
5秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
5秒前
liu123479完成签到,获得积分10
5秒前
zuoyou完成签到,获得积分10
6秒前
雪白妙之发布了新的文献求助10
6秒前
xionghaizi完成签到,获得积分10
6秒前
哈比完成签到,获得积分10
8秒前
罗大海完成签到,获得积分10
8秒前
hover完成签到,获得积分10
8秒前
大号安全蛋完成签到,获得积分10
9秒前
yukime完成签到,获得积分10
9秒前
thl完成签到,获得积分10
9秒前
seven完成签到,获得积分10
10秒前
Jervis完成签到 ,获得积分10
10秒前
伍六七完成签到,获得积分10
10秒前
努力学习发布了新的文献求助10
10秒前
Stevielau发布了新的文献求助20
10秒前
生动乐蕊完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
情怀应助火星人采纳,获得10
11秒前
青萝小字发布了新的文献求助20
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
近红外光谱定性分析原理、技术及应用 500
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 6530877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323557
关于积分的说明 17820118
捐赠科研通 5632303
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932507
邀请新用户注册赠送积分活动 1909181
关于科研通互助平台的介绍 1768444