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MoS2@sponge with double layer structure for high-efficiency solar desalination
Desalination ( IF 9.9 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1016/j.desal.2020.114359 Qingmiao Wang , Feifei Jia , Anhua Huang , Yi Qin , Shaoxian Song , Yanmei Li , Mario Alberto Corona Arroyo
Desalination ( IF 9.9 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1016/j.desal.2020.114359 Qingmiao Wang , Feifei Jia , Anhua Huang , Yi Qin , Shaoxian Song , Yanmei Li , Mario Alberto Corona Arroyo
Abstract A novel three-dimensional (3D) MoS2-based evaporator (MPU-PPU) was constructed for solar desalination in this work. This evaporator provided a typical design of double layer structure (DLS): the top layer which was formed via embedding nanoscale MoS2 onto frameworks of 3D porous polyurethane (PU) sponge, played the role of solar absorbing and photothermal conversion, while the bottom layer which was originated from PU sponge with the hydrophilic PDA coating, functioned as the thermal insulation layer and water pump. With low cost, facile construction pathway and good mechanical flexibility, the MPU-PPU evaporator simultaneously exhibited high evaporation efficiency of 85% under a low illumination of 1.0 kW m−2 and superhigh evaporation efficiencies over 90% under higher solar illumination (1.5–2.5 kW m−2), which outperformed many other reported advanced materials for solar desalination. The four factors: (1) high photothermal efficiency, (2) localized heating effect, (3) hydrophilic bottom layer to leverage capillary forces and promote fluid flow to the hot region, together with (4) the porous structure which enabled efficient water supply and vapor channel, mainly accounted for the high-efficiency solar desalination. Besides, the MPU-PPU evaporator exhibited the outstanding desalination efficiency and excellent recyclability, providing great potential in its commercial use for solar desalination.
中文翻译:
具有双层结构的 MoS2@sponge 用于高效太阳能海水淡化
摘要 在这项工作中,构建了一种新型的基于 3D (3D) MoS2 的蒸发器 (MPU-PPU) 用于太阳能海水淡化。该蒸发器提供了典型的双层结构 (DLS) 设计:通过将纳米级 MoS2 嵌入 3D 多孔聚氨酯 (PU) 海绵骨架上形成的顶层起到太阳能吸收和光热转换的作用,而底层则是源于具有亲水性PDA涂层的PU海绵,起到隔热层和水泵的作用。MPU-PPU 蒸发器成本低、施工路径方便、机械灵活性好,在 1.0 kW m-2 的低照度下同时表现出 85% 的高蒸发效率和在较高太阳照度下(1.5-2.5千瓦·m−2), 其性能优于许多其他报道的用于太阳能海水淡化的先进材料。四个因素:(1) 高光热效率,(2) 局部加热效应,(3) 亲水底层,以利用毛细管力并促进流体流向热区,以及 (4) 多孔结构可实现高效供水和蒸汽通道,主要占高效太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。与(4)多孔结构一起实现高效供水和蒸汽通道,主要是高效的太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。与(4)多孔结构一起实现高效供水和蒸汽通道,主要是高效的太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。
更新日期:2020-05-01
中文翻译:
具有双层结构的 MoS2@sponge 用于高效太阳能海水淡化
摘要 在这项工作中,构建了一种新型的基于 3D (3D) MoS2 的蒸发器 (MPU-PPU) 用于太阳能海水淡化。该蒸发器提供了典型的双层结构 (DLS) 设计:通过将纳米级 MoS2 嵌入 3D 多孔聚氨酯 (PU) 海绵骨架上形成的顶层起到太阳能吸收和光热转换的作用,而底层则是源于具有亲水性PDA涂层的PU海绵,起到隔热层和水泵的作用。MPU-PPU 蒸发器成本低、施工路径方便、机械灵活性好,在 1.0 kW m-2 的低照度下同时表现出 85% 的高蒸发效率和在较高太阳照度下(1.5-2.5千瓦·m−2), 其性能优于许多其他报道的用于太阳能海水淡化的先进材料。四个因素:(1) 高光热效率,(2) 局部加热效应,(3) 亲水底层,以利用毛细管力并促进流体流向热区,以及 (4) 多孔结构可实现高效供水和蒸汽通道,主要占高效太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。与(4)多孔结构一起实现高效供水和蒸汽通道,主要是高效的太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。与(4)多孔结构一起实现高效供水和蒸汽通道,主要是高效的太阳能海水淡化。此外,MPU-PPU蒸发器表现出出色的海水淡化效率和优异的可回收性,为太阳能海水淡化的商业应用提供了巨大的潜力。