A Molecularly Engineered Zwitterionic Hydrogel with Strengthened Anti‐Polyelectrolyte Effect: from High‐Rate Solar Desalination to Efficient Electricity Generation

聚电解质 海水淡化 材料科学 卤水 化学工程 太阳能淡化 海水 蒸发 纳米技术 有机化学 化学 聚合物 复合材料 热力学 生物化学 海洋学 物理 工程类 地质学
作者
Si Yu Zheng,Jiahui Zhou,Mengjie Si,Shuaibing Wang,Fengbo Zhu,Ji Lin,Jimin Fu,Dong Zhang,Jintao Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (43) 被引量:54
标识
DOI:10.1002/adfm.202303272
摘要

Abstract Polyzwitterionic hydrogel is an emerging material for solar‐driven water evaporation in saline environment due to its special anti‐polyelectrolyte effect, which is a promising approach to co‐generation of freshwater and electricity. However, the molecular impact on anti‐polyelectrolyte effect remains unclear, let alone to optimize the zwitterionic structure to promote water evaporation efficiency in high‐salinity brine. Herein, a molecularly engineered zwitterionic hydrogel is developed and the incorporated phenyl‐methylene‐imidazole motif greatly enhances the salt binding ability and strengthens anti‐polyelectrolyte effect, leading to boosted hydration, improved salt tolerance, ultra‐low evaporation enthalpy (almost half of traditional zwitterionic gel), and durable anti‐microbial ability in brine. Besides, gradient solar‐thermal network is penetrated to optimize water transport channel and heat confinement. The gel exhibits excellent evaporation rate of 3.17 kg m −2 h −1 in seawater, which is 1.6 times of that in water and such high efficiency could be maintained during 8 h continuous desalination, demonstrating outstanding salt tolerance. The high flux of ion stream can generate considerable voltage (321.3 mV) simultaneously. This work will bring new insights to the understanding of anti‐polyelectrolyte effect at molecular level and promote materials design for saline water evaporation.
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
1秒前
1秒前
miqiqi完成签到,获得积分10
2秒前
爆米花应助南楼小阁主采纳,获得10
3秒前
俗签发布了新的文献求助10
3秒前
wwho_O发布了新的文献求助10
5秒前
大福同学完成签到,获得积分10
5秒前
黄阿鹏发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
共享精神应助景飞丹采纳,获得10
8秒前
zw发布了新的文献求助10
8秒前
机智的小凡完成签到,获得积分10
12秒前
bioli发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
无花果应助能干的小海豚采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助达进采纳,获得10
13秒前
tkdzjr12345完成签到,获得积分10
14秒前
研友_nPbeR8完成签到,获得积分10
15秒前
烟花应助Eve采纳,获得10
16秒前
peace完成签到,获得积分20
16秒前
xiying发布了新的文献求助10
17秒前
ywd发布了新的文献求助10
17秒前
小蘑菇应助112233采纳,获得10
17秒前
cach完成签到,获得积分10
18秒前
所所应助hope采纳,获得10
18秒前
田様应助save采纳,获得10
18秒前
小樊up发布了新的文献求助20
18秒前
zw完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
20秒前
乐乐应助耶啵采纳,获得10
21秒前
21秒前
自由的自中完成签到 ,获得积分10
22秒前
景飞丹发布了新的文献求助10
23秒前
ZQY发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
yjchenf完成签到 ,获得积分10
25秒前
酷波er应助段辉采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3145513
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2796938
关于积分的说明 7822093
捐赠科研通 2453230
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305516
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627512
版权声明 601464