A facile bioinspired strategy for accelerating water collection enabled by passive radiative cooling and wettability engineering

材料科学 润湿 涂层 辐射冷却 化学工程 水蒸气 光催化 吸附 接触角 纳米技术 复合材料 气象学 催化作用 化学 物理 有机化学 工程类 生物化学
作者
Guoliang Chen,Yaming Wang,Jun Qiu,Jianyun Cao,Yongchun Zou,Shuqi Wang,Dechang Jia,Yu Zhou
出处
期刊:Materials & Design [Elsevier BV]
卷期号:206: 109829-109829 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.matdes.2021.109829
摘要

Vapor condensation and condensate collection play a crucial role in solar water desalination, which is a promising solution to the shortage of freshwater. However, the currently used condensers based on thermal conduction and/or convection cooling are limited in cooling power for vapor condensation, whilst their surface wettability requires appropriate modulation to facilitate condensate collection. In this work, we achieve efficient water collection via using a wettability and spectral selectivity engineered coating comprising hydrophobic SiO2 and hydrophilic TiO2 nanospheres at an optimized weight ratio. The tuning of surface wettability promotes a dropwise collection mode, leading to maximized droplet harvesting performance of 1047 mg·cm−2·h−1. Further, the coating can spontaneously cool itself by reflecting ~90% of the incident sunlight whilst emitting >95% of thermal infrared rays, leads to a daytime sub-ambient temperature drop of 7 °C. Hence, under an ultra-humid condition that mimics a solar water-purification system, the coating that integrates daytime radiative cooling with dropwise collection demonstrates an excellent water production rate, which is superior to those of the hydrophilic surface and the surface with restricted radiative cooling access to the sky. Moreover, the coating comprising TiO2 photocatalyst can recover its wettability through the photocatalytic degradation of adsorbed oily dirt pollutants.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ding应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Liuyan应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小青椒应助科研通管家采纳,获得50
1秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Christina完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
希望天下0贩的0应助yy采纳,获得10
3秒前
3秒前
yyz发布了新的文献求助10
4秒前
爱笑翠发布了新的文献求助10
4秒前
科研小王完成签到 ,获得积分20
4秒前
4秒前
SciGPT应助小王同学采纳,获得10
4秒前
小蘑菇应助yy采纳,获得10
5秒前
郑宇意义发布了新的文献求助20
5秒前
xl发布了新的文献求助30
6秒前
会飞的鱼发布了新的文献求助20
6秒前
Tian发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI5应助wasiwan采纳,获得10
7秒前
攀登者发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Sunly发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青应助愉快乐瑶采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Materials Selection in Mechanical Design 1000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
Metals, Minerals, and Society 400
International socialism & Australian labour : the Left in Australia, 1919-1939 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4309095
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3830884
关于积分的说明 11986634
捐赠科研通 3471095
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1903243
邀请新用户注册赠送积分活动 950557
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 852441