An efficient interfacial solar evaporator featuring a hierarchical porous structure entirely derived from waste cotton

蒸发器 蒸发 材料科学 多孔性 气凝胶 吸收(声学) 图层(电子) 光热治疗 化学工程 太阳能淡化 基质(水族馆) 海水淡化 纤维素 废物管理 复合材料 纳米技术 化学 机械工程 生物化学 物理 海洋学 热交换器 地质学 工程类 热力学
作者
Zhenzhen Li,Lingjie Yu,Hongli Ma,Jianglong Chen,Jiaguang Meng,Yongzhen Wang,Yaming Liu,Qingwen Song,Zijing Dong,Menghe Miao,Bo Li,Chao Zhi
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:903: 166212-166212 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2023.166212
摘要

Interfacial solar evaporators are widely used to purify water. However, photothermal materials commonly constituting most interfacial solar evaporators remain expensive; additionally, the inherent structure of the evaporators limits their performance. Furthermore, the large amount of waste cotton produced by the textile industry is an environmental threat. To address these issues, we propose an interfacial solar evaporator, H-CA-CS, with a hierarchical porous structure. This evaporator is made entirely of waste cotton and uses carbon microspheres (CMS) and cellulose aerogel (CA) as photothermal and substrate materials, respectively. Additionally, its photothermal layer (CS layer) has large pores and a high porosity, which promote light absorption and timely vapor escape. In contrast, the water transport layer (CA layer) has small pores, providing a robust capillary effect for water transport. Combined with the outstanding light absorption properties of CMS, H-CA-CS exhibited superior overall performance. We found that H-CA-CS has an excellent evaporation rate (1.68 kg m-2 h-1) and an efficiency of 90.6 % under one solar illumination (1 kW m-2), which are superior to those of many waste-based solar evaporators. Moreover, H-CA-CS maintained a mean evaporation rate of 1.61 kg m-2 h-1, ensuring sustainable evaporation performance under long-term scenarios. Additionally, H-CA-CS can be used to purify seawater and various types of wastewater with removal efficiencies exceeding 99 %. In conclusion, this study proposes a method for efficiently using waste cotton to purify water and provides novel ideas for the high-value use of other waste fibers to further mitigate ongoing environmental degradation.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Hello应助timick采纳,获得10
3秒前
sydhwo完成签到 ,获得积分10
8秒前
高海龙完成签到 ,获得积分10
14秒前
花花完成签到 ,获得积分10
21秒前
TTDY完成签到 ,获得积分10
23秒前
宁安完成签到 ,获得积分10
28秒前
xhsz1111完成签到 ,获得积分10
30秒前
Estrella完成签到 ,获得积分10
31秒前
Tacamily完成签到,获得积分10
31秒前
选课完成签到,获得积分10
32秒前
nusiew完成签到,获得积分10
35秒前
霸气又萌完成签到 ,获得积分10
37秒前
明亮访烟完成签到 ,获得积分10
39秒前
火星上初柳完成签到 ,获得积分10
48秒前
木槿紫完成签到,获得积分10
56秒前
56秒前
喜悦香萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
完美世界应助ABEDO采纳,获得10
1分钟前
腼腆的小熊猫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
佳佳发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
1分钟前
涨涨涨张完成签到 ,获得积分10
1分钟前
几米杨发布了新的文献求助10
1分钟前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
1分钟前
啥时候能早睡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
詹军完成签到,获得积分10
1分钟前
抹缇卡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
timick发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
机智的曼易完成签到 ,获得积分10
1分钟前
神勇友灵完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
jlwang发布了新的文献求助10
2分钟前
现代元灵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wxnice完成签到,获得积分10
2分钟前
lnze完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大胆的尔容完成签到 ,获得积分20
2分钟前
高分求助中
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Epilepsy: A Comprehensive Textbook 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2468856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136194
关于积分的说明 5442849
捐赠科研通 1860773
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925473
版权声明 562694
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495093