近期,陜西科技大學材料科學與工程學院王成兵教授團隊通過采用一鍋原位策略和定向冷凍方法,創新地設計了具有定向垂直通道結構(FCHE-VP)的殼聚糖水凝膠蒸發器。通過定向冷凍形成的垂直通道結構,鹽離子可以迅速返回,而蒸汽可以無障礙地溢出,使蒸發器能夠同時實現高蒸發速率和出色的耐鹽性。在 3.5 wt% 的模擬海水中,在1個太陽光照強度下實現了 3.25 kg m-2 h-1 的蒸發速率。更重要的是,即使在飽和鹽水(鹽度為 26.47 wt%)中,也能實現極強的耐鹽性,在連續蒸發 8 小時以上,蒸發器表面沒有鹽晶體積累,并且在一個1個太陽光照強度下具有 2.83 kg m-2 h-1 的優異蒸發速率,為解決水凝膠在蒸發過程中高蒸發速率和耐鹽性相互排斥的困境提供了新思路,同時提高了用于高鹽度海水淡化的水凝膠蒸發器的實用性。該工作以"An Extremely Salt-Resistant Hydrogel-Based Solar Evaporator for Stable Saturated Brine Desalination"為題發表在《Small》。王成兵教授為論文通訊作者,碩士研究生靳晶晶第一作者,陜西科技大學為唯一署名單位。
圖 3. FCHE?VP 水凝膠的機械性能和水傳輸。a)干燥的 FCHE-VP 放置在葉片上的光學照片。b, c) FCHE?VP 水凝膠的壓縮回彈性和壓縮應力-應變曲線。d) FCHE-VP 水凝膠的彎曲和折疊性能。e) CHE-VP、f) FCHE-VP 和 g) FCHE-RP 水凝膠的水接觸測試。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202411624
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