Hierarchically Architected 3D-Printed Hydrogel Evaporators Enable Synergistic Salt Management and Photocatalytic Purification

环境友好型 废水 光催化 废物管理 工艺工程 水处理 工作(物理) 污水处理 材料科学 生产(经济) 制浆造纸工业 化学工程 化学 盐(化学) 催化作用 盐水 可重用性 纳米技术 可再生能源 环境科学 太阳能 光伏系统 饮用水净化 原材料 生化工程 环境工程 降级(电信)
作者
Xin Yang,Xinqi Guo,Y Tian,Rong Zhou,Yifei Gong,Chengming Zhang,Feng Ji,Liu Liu,Faxue Li,Ruiyun Zhang,Jianyong Yu,Tingting Gao
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:18 (1)
标识
DOI:10.1007/s40820-026-02206-8
摘要

Abstract Interfacial solar-driven water evaporation offers a sustainable route to clean water production, but faces critical challenges of salt accumulation and organic contamination in complex industrial wastewater treatment. To address these challenges, we engineered a multifunctional 3D-printed hydrogel evaporator with vertically aligned grid architectures and hierarchical porosity. This unique structure promotes rapid water replenishment and Marangoni-driven salt back-diffusion through millimeter-scale channels, effectively preventing salt crystallization. By integrating carbon black and the metal–organic framework PCN-224 into the printing ink, we constructed a dual-functional photothermal–photocatalytic system. This synergistic combination not only enhances light absorption and photothermal conversion but also significantly reduces the water evaporation enthalpy. Coupled with heat-accelerated reaction kinetics, the system achieves efficient broad-spectrum photocatalytic degradation of organic pollutants. The resultant composite evaporator attains a high water evaporation rate of 2.04 kg m⁻ 2 h⁻ 1 under one-sun illumination, maintaining stable performance across a wide salinity range. Simultaneously, it degraded 96.5% of rhodamine B within 60 min under 1.5 kW m⁻ 2 irradiation. This work demonstrates a synergistic strategy for simultaneous solar water production and purification, providing an efficient and environmentally friendly solution for advanced wastewater treatment.
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
奋斗发带完成签到 ,获得积分10
8秒前
afeifei完成签到,获得积分10
8秒前
JamesPei应助long采纳,获得10
8秒前
deletelzr完成签到,获得积分10
9秒前
强小强努力努力完成签到,获得积分10
12秒前
儒雅的如松完成签到 ,获得积分10
13秒前
友好的长颈鹿完成签到 ,获得积分10
16秒前
橙子橙完成签到,获得积分10
17秒前
欣喜的香菱完成签到 ,获得积分10
18秒前
香蕉面包完成签到 ,获得积分10
20秒前
巧克力完成签到 ,获得积分10
23秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
24秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得20
25秒前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
25秒前
畅快的汉堡完成签到,获得积分10
26秒前
桥豆麻袋完成签到,获得积分10
27秒前
Roy007完成签到,获得积分10
27秒前
suki完成签到 ,获得积分10
28秒前
美满昊焱发布了新的文献求助50
30秒前
hongtaoli2024完成签到 ,获得积分10
30秒前
tao完成签到 ,获得积分10
30秒前
研友_VZG7GZ应助小毛竹采纳,获得10
32秒前
科研通AI6.2应助Brave采纳,获得10
33秒前
SUNNYONE完成签到 ,获得积分10
34秒前
以利沙完成签到 ,获得积分10
36秒前
蓝色发布了新的文献求助10
39秒前
xll004026完成签到 ,获得积分10
40秒前
xyz应助lihe采纳,获得200
41秒前
geyuanhong完成签到,获得积分10
41秒前
wf完成签到,获得积分20
42秒前
现实的野狼完成签到 ,获得积分10
43秒前
无辜妙海完成签到,获得积分10
47秒前
XU徐完成签到,获得积分20
50秒前
文献互助FMEA完成签到,获得积分10
50秒前
zero完成签到 ,获得积分10
51秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7185977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8824059
关于积分的说明 18632569
捐赠科研通 6815564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3173386
关于科研通互助平台的介绍 2322522
邀请新用户注册赠送积分活动 2147726