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Highly Efficient 3D Evaporator for Interfacial Solar Steam Generation and Wastewater Treatment

蒸发器 蒸发 材料科学 化学工程 太阳能 废物管理 环境工程 环境科学 工艺工程 机械工程 电气工程 工程类 热力学 热交换器 物理
作者
Yujuan Zhao,Dongyu You,Yiduo Chen,Qinhe Pan,Zhong‐Min Su,Weiting Yang
出处
期刊:Energy technology [Wiley]
卷期号:12 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/ente.202300586
摘要

Solar‐driven interfacial evaporation is one of the means to effectively alleviate the global shortage of freshwater resources without the need for additional energy supply. Although the emergence of various evaporators has improved the evaporation rate and efficiency, it still needs further efforts in terms of improving space utilization, reducing material waste, and enhancing salt resistance. Herein, a 3D bridge evaporator H 1.68 MoO 3 /MS (MS, melamine sponge) is designed, where H 1.68 MoO 3 and MS endow the evaporator with high light absorption in the whole wavelength range and excellent water transport capability, respectively. The support of expanded polystyrene realizes the self‐floating of the device, and the evaporation interface is arched upward and exposed to the air in a bridge shape, effectively improving the space volume utilization rate, reducing material consumption and reducing the heat loss during the evaporation process. Under the sunlight intensity of 1 kW m −2 , the evaporator achieves an evaporation rate of 2.75 kg m −2 h −1 and an evaporation efficiency of 167.0%, meanwhile showing excellent resistance to salt deposition and ability to remove heavy metals and dyes (removal efficiency over 99%). In addition, the evaporation performance of the evaporator remains stable in the evaporation experiment lasting for 10 days, showing good long‐term usability.
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