保持太阳能输入和供水管理所需能量之间的匹配是实现高效界面太阳能驱动蒸发的关键(ISDE)。实际上,太阳辐射通量在一天中不断变化,因此保持ISDE的动态水能平衡是一个巨大的挑战。
陕西科技大学Chengbing Wang等通过集成的亲水/疏水Janus吸收器提出了光热水二极管(WD)蒸发器概念以克服该问题。
本文要点:
(1)
由于不对称润湿性导致的独特的单向水传输特性,光热能量输入和水吸收之间建立了自适应平衡,从而实现了能量匹配和利用最大化。实验和模拟结果表明,随着日照强度的增加,补水的动态管理和自我调节显著加快了供水速度。因此,在一个太阳光照下,可实现高达2.14kg m–2h–1的出色蒸发率和93.7%的高效率。
(2)
这种具有Janus润湿性的水二极管工程提供了一种新颖的策略,并为设计具有不同供水特性的太阳能蒸发系统扩展了路径,在不同的环境条件下显示出巨大的潜力。
参考文献:
D. Wei, C. Wang, G. Shi, J. Zhang, F. Wang, P. Tan, Z. Zhao, Y. Xie, Enabling Self-Adaptive Water-Energy-Balance of Photothermal Water Diode Evaporator: Dynamically Maximizing Energy Utilization Under the Ever-Changing Sunlight. Adv. Mater. 2024, 2309507.
DOI: 10.1002/adma.202309507
https://doi.org/10.1002/adma.202309507