Hydrogel‐Based Photothermal‐Catalytic Membrane for Efficient Cogeneration of Freshwater and Hydrogen in Membrane Distillation System

材料科学 膜蒸馏 热电联产 催化作用 光热治疗 化学工程 纳米技术 工艺工程 海水淡化 有机化学 热力学 化学 功率(物理) 工程类 物理 生物化学 发电
作者
Jiawei Sun,Muhammad Usman Farid,Wenlong Xi,Gang Lü,Min Wei Boey,Sai Kishore Ravi,Patrick H.‐L. Sit,Alicia Kyoungjin An
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (6) 被引量:30
标识
DOI:10.1002/adfm.202416768
摘要

Abstract Photothermal‐catalytic (PTC) process is a promising way to produce freshwater and clean hydrogen by integrating solar‐driven desalination and water splitting. However, efficient solar spectrum utilization coupled with effective mass and thermal management poses key challenges in developing multifunctional PTC systems. Here, a highly stable hydrogel membrane (CdS/MX‐HM) that incorporates MXene and in‐situ generated CdS as the PTC materials into a customized vacuum membrane distillation (VMD) setup is demonstrated. The CdS/MXene composites utilize the full solar spectrum, with MXene contributing to photothermal ability and serving as a co‐catalyst to enhance photocatalytic performance, which are effectively integrated into the membrane system. These functional materials are immobilized within the hydrophilic PVA/chitosan hydrogel layer, which creates a supramolecular network that provides excellent stability and protection while offering an interface for PTC processes. Supported by the hydrophobic PTFE membrane substrate, the integrated system enables fast gas transfer to the permeate, completing the dual‐function design. Through systematic optimization of membrane structure and operational parameters, the PTC‐VMD system achieves a water flux of 1.63 kg m − 2 h − ¹ and a hydrogen production rate of 3099 µmol m − 2 h −1 under one sun irradiation, demonstrating its potential as a sustainable solution for the water‐energy nexus challenge.
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
张宇完成签到,获得积分10
刚刚
沈xx发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
所所应助爱听歌的谷秋采纳,获得10
1秒前
1秒前
赵璇发布了新的文献求助10
2秒前
megan发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
123发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
niniyiya发布了新的文献求助10
4秒前
sc完成签到 ,获得积分10
5秒前
给你吃一个屁完成签到,获得积分10
6秒前
熹哥发布了新的文献求助10
6秒前
青争完成签到 ,获得积分10
6秒前
yuye发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
小马甲应助糖卜里卜采纳,获得10
9秒前
Sy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
势在必得完成签到,获得积分10
11秒前
追寻妙竹发布了新的文献求助20
12秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
12秒前
顾矜应助傻子与白痴采纳,获得10
13秒前
FashionBoy应助糊涂的新竹采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
Wyf应助niniyiya采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
完美世界应助轻松笙采纳,获得10
18秒前
19秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
19秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
高分求助中
(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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7322324
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937727
关于积分的说明 18949053
捐赠科研通 6980139
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214967
关于科研通互助平台的介绍 2382478
邀请新用户注册赠送积分活动 2194165