Gradient Graphene Spiral Sponges for Efficient Solar Evaporation and Zero Liquid Discharge Desalination with Directional Salt Crystallization

卤水 结晶 材料科学 海水淡化 太阳能淡化 蒸发 太阳能蒸馏器 太阳能 化学工程 环境科学 环境工程 化学 物理 气象学 有机化学 工程类 电气工程 生物化学
作者
Demin Zhao,Meichun Ding,Tianhao Lin,Zhenying Duan,Wei Rui,Panpan Feng,Jiahui Yu,Yang Liu,Chenwei Li
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:11 (22) 被引量:77
标识
DOI:10.1002/advs.202400310
摘要

Abstract Solar desalination is a promising strategy to utilize solar energy to purify saline water. However, the accumulation of salt on the solar evaporator surface severely reduces light absorption and evaporation performance. Herein, a simple and eco‐friendly method to fabricate a 3D gradient graphene spiral sponge (GGS sponge) is presented that enables high‐rate solar evaporation and zero liquid discharge (ZLD) desalination of high‐salinity brine. The spiral structure of the GGS sponge enhances energy recovery, while the gradient network structures facilitate radial brine transport and directional salt crystallization, which cooperate to endow the sponge with superior solar evaporation (6.5 kg m −2 h −1 for 20 wt.% brine), efficient salt collection (1.5 kg m −2 h −1 for 20 wt.% brine), ZLD desalination, and long‐term durability (continuous 144 h in 20 wt.% brine). Moreover, the GGS sponge shows an ultrahigh freshwater production rate of 3.1 kg m −2 h −1 during the outdoor desalination tests. A continuous desalination–irrigation system based on the GGS sponge for crop growth, which has the potential for self‐sustainable agriculture in remote areas is demonstrated. This work introduces a novel evaporator design and also provides insight into the structural principles for designing next‐generation solar desalination devices that are salt‐tolerant and highly efficient.
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
zhang发布了新的文献求助10
刚刚
道森发布了新的文献求助10
1秒前
华仔应助追寻的丹烟采纳,获得10
1秒前
NexusExplorer应助干净的夜蓉采纳,获得10
1秒前
狗东西发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
蔡莹完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
yyyy完成签到,获得积分10
3秒前
Lzoctor完成签到 ,获得积分10
3秒前
溪水完成签到 ,获得积分10
4秒前
qiuziyun完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
mitty发布了新的文献求助10
4秒前
ohh完成签到,获得积分10
4秒前
CYH完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
赘婿应助小豆包采纳,获得10
5秒前
L.G.Y完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
斯文败类应助一小揪儿采纳,获得10
6秒前
热心向日葵完成签到,获得积分10
6秒前
忧心的康完成签到,获得积分10
7秒前
mia完成签到 ,获得积分10
7秒前
WJW发布了新的文献求助10
7秒前
哼哼哈嘿发布了新的文献求助10
7秒前
乾丰发布了新的文献求助10
8秒前
尊敬的幻桃完成签到,获得积分10
8秒前
我没有名字完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Mo丶Salah完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助qiuziyun采纳,获得10
9秒前
悠米爱吃图奇完成签到 ,获得积分10
10秒前
leihaha发布了新的文献求助10
10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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2500
全球及中国7nm节点及以下先进制程技术行业市场发展现状及发展前景研究报告(2025-2030版) 1000
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
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 4487752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3942308
关于积分的说明 12226158
捐赠科研通 3599032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1979291
邀请新用户注册赠送积分活动 1016142
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 909261