Laser-Engineered Graphene on Wood Enables Efficient Antibacterial, Anti-Salt-Fouling, and Lipophilic-Matter-Rejection Solar Evaporation

材料科学 结垢 海水淡化 超亲水性 生物污染 蒸发 石墨烯 太阳能 化学工程 纳米技术 复合材料 接触角 化学 生物化学 生物 热力学 生态学 物理 工程类
作者
Libei Huang,Ling Li,Jianjun Su,Yun Mi Song,Zhaoyu Wang,Ben Zhong Tang,Paul Westerhoff,Ruquan Ye
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (46): 51864-51872 被引量:97
标识
DOI:10.1021/acsami.0c16596
摘要

Advances in solar steam generation have made a promise in mitigating the water scarcity problem. However, their practical use could be curtailed by the vaporized pollutants and the longevity limited by biofouling and salt-fouling that are often overlooked. Here, a flake of wood is reported to be engineered into a miniaturized solar water treatment device by a laser engraving process and demonstrates advantages over common solar systems. The device is structured to mimic the centralized water treatment plants, which contains a superhydrophilic graphene bottom layer for lipophilic organic matter rejection and antifouling, an intrinsic wood microchannels layer for water transport and thermal management, and a hydrophobic graphene top layer for solar-driven desalination while inhibiting salt deposition. The pore size of wood differentiates the water flux and hence the evaporation performance, and the balsa wood with a larger pore size possesses a higher evaporation rate of 1.6 ± 0.02 kg m-2 h-1 compared with pine wood. The hierarchical design achieves a solar energy conversion efficiency of 110% and a lipophilic organic matter removal efficiency of >90% and significantly improves longevity even at high salinity. This work illuminates a sustainable and cost-effective pathway for water treatment and shows potential for wastewater reuse.
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
刚刚
呆萌初南发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
冬瓜发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
陈进发布了新的文献求助10
2秒前
周俊发布了新的文献求助10
3秒前
维尼完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
李爱国应助杉杉采纳,获得10
6秒前
给我一个公式吧完成签到,获得积分10
6秒前
小土豆发布了新的文献求助10
7秒前
阔达霆11发布了新的文献求助10
7秒前
受伤的碧曼完成签到,获得积分10
8秒前
chem is try完成签到,获得积分10
9秒前
yllcjl发布了新的文献求助10
9秒前
123完成签到 ,获得积分10
9秒前
小太阳在营业应助xxd采纳,获得80
9秒前
Singularity应助韦小雨采纳,获得10
10秒前
风犬少年完成签到,获得积分10
10秒前
实干的多春鱼完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
xlarrow完成签到,获得积分10
11秒前
十六发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
ZepHyR完成签到,获得积分10
15秒前
逃之姚姚发布了新的文献求助10
15秒前
Sharif318发布了新的文献求助10
16秒前
ebbinghuazhu发布了新的文献求助10
17秒前
娃哈哈发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI6.3应助liusu采纳,获得10
18秒前
jinmei2025发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
毛毛完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
19秒前
万能图书馆应助长青采纳,获得10
19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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6039673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7770716
关于积分的说明 16227743
捐赠科研通 5185692
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775077
邀请新用户注册赠送积分活动 1757929
关于科研通互助平台的介绍 1641950