Interfacial Solar Evaporation by a 3D Graphene Oxide Stalk for Highly Concentrated Brine Treatment

蒸发 卤水 材料科学 氧化物 石墨烯 化学工程 环境科学 化学 纳米技术 热力学 冶金 物理 园艺 有机化学 工程类 生物
作者
Casey Finnerty,Akanksha K. Menon,Kelly M. Conway,Daryn Lee,Matthew Nelson,Jeffrey J. Urban,David L. Sedlak,Baoxia Mi
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (22): 15435-15445 被引量:107
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c04010
摘要

In this work, we demonstrate a 3-dimensional graphene oxide (3D GO) stalk that operates near the capillary wicking limit to achieve an evaporation flux of 34.7 kg m-2 h-1 under 1 sun conditions (1 kW/m2). This flux represents nearly a 100 times enhancement over a conventional solar evaporation pond. Interfacial solar evaporation traditionally uses 2D evaporators to vaporize water using sunlight, but their low evaporative water flux limits their practical applicability for desalination. Some recent studies using 3D evaporators demonstrate potential for more efficient water transfer, but the flux improvement has been marginal because of a low evaporation area index (EAI), which is defined as the ratio of the total evaporative surface area to the projected ground area. By using a 3D GO stalk with an ultrahigh EAI of 70, we achieved nearly a 20-fold enhancement over a 2D GO evaporator. The 3D GO stalk also exhibited additional advantages including omnidirectional sunlight utilization, a high evaporation flux under dark conditions from more efficient utilization of ambient heating, a dramatic increase of the evaporation rate by introducing wind, and scaling resistance in evaporating brines with a salt content of up to 17.5 wt %. This performance makes the 3D GO stalk well suited for the development of a low-cost, reduced footprint technology for zero liquid discharge in brine management applications.
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
wss123456完成签到,获得积分20
6秒前
14秒前
17秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得50
17秒前
17秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Steven发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
22秒前
乐乐应助阔达衬衫采纳,获得10
24秒前
26秒前
小高同学发布了新的文献求助10
26秒前
昏睡的蟠桃给TrinhTran2001的求助进行了留言
26秒前
科研小民工应助黄小北采纳,获得200
27秒前
CodeCraft应助dff采纳,获得10
30秒前
温暖书文应助nemo采纳,获得10
33秒前
踏实采波完成签到,获得积分10
33秒前
锦秋发布了新的文献求助30
33秒前
dff完成签到,获得积分10
36秒前
谷安完成签到,获得积分10
38秒前
Friday发布了新的文献求助10
38秒前
Owen应助Li采纳,获得10
39秒前
40秒前
hanliulaixi发布了新的文献求助10
40秒前
bkagyin应助小高同学采纳,获得10
44秒前
无奈鞯完成签到,获得积分20
45秒前
bkagyin应助清茶韵心采纳,获得10
46秒前
Friday完成签到,获得积分20
46秒前
pluto应助科研小破白菜采纳,获得20
50秒前
北方完成签到,获得积分10
50秒前
50秒前
51秒前
轻松凝梦发布了新的文献求助10
53秒前
默默雨竹发布了新的文献求助10
54秒前
科研通AI2S应助kukudou2采纳,获得10
57秒前
大模型应助默默小鸽子采纳,获得10
59秒前
饺子完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324177
关于积分的说明 10217311
捐赠科研通 3039383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668032
邀请新用户注册赠送积分活动 798482
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385