保持太陽能輸入和供水管理所需能量之間的匹配是實現高效界面太陽能驅動蒸發的關鍵(ISDE)。實際上,太陽輻射通量在一天中不斷變化,因此保持ISDE的動態水能平衡是一個巨大的挑戰。
陜西科技大學Chengbing Wang等通過集成的親水/疏水Janus吸收器提出了光熱水二極管(WD)蒸發器概念以克服該問題。
本文要點:
(1)
由于不對稱潤濕性導致的獨特的單向水傳輸特性,光熱能量輸入和水吸收之間建立了自適應平衡,從而實現了能量匹配和利用最大化。實驗和模擬結果表明,隨著日照強度的增加,補水的動態管理和自我調節顯著加快了供水速度。因此,在一個太陽光照下,可實現高達2.14kg m–2h–1的出色蒸發率和93.7%的高效率。
(2)
這種具有Janus潤濕性的水二極管工程提供了一種新穎的策略,并為設計具有不同供水特性的太陽能蒸發系統擴展了路徑,在不同的環境條件下顯示出巨大的潛力。
參考文獻:
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