Carbonized potato lamella-based hydrogel composite for efficient solar-driven interfacial evaporation with high salt-resistance

复合数 碳化 材料科学 板层(表面解剖学) 蒸发 化学工程 盐(化学) 复合材料 化学 有机化学 扫描电子显微镜 物理 工程类 热力学
作者
Yuexin Chen,Long Cheng,Qiuling Liu,Mengya Chen,Chengping Li,Liang Wang,Jiubing Shen,Petr V. Senin,Shitan Yan,Ting Bian
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:: 159667-159667 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159667
摘要

Solar-driven interfacial evaporation has great potential for seawater and wastewater purification treatment due to its high evaporation efficiency and environmental friendliness. However, salt deposition may occur during the actual desalination process, which can affect the performance and lifespan of the evaporator. In this study, a hydrogel (H) evaporator based on biomass material was developed, which encapsulated carbonized potato (CP) lamella into the sodium alginate (SA) framework (abbreviated as SA-H@CP). Due to the excellent solar energy collection ability of two-dimensional carbonized potato lamella, combined with the strong water transport capability of the hydrogel, the evaporator exhibited efficient photothermal conversion ability and super hydrophilic properties that resulted in excellent salt resistance. The SA-H@CP evaporator can achieve an evaporation rate of 1.36 kg m−2 h−1, and an efficiency of 85 % in pure water under 1 sun illumination. The concentration of salt ions in the produced freshwater was much lower than the drinking water standard set by the World Health Organization (WHO). This work provides a solution for the large-scale promotion of solar-driven interfacial evaporation technology for seawater desalination.
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