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Oct 29, 2023

Eine Drei

npj Clean Water Band 6,

npj Clean Water Band 6, Artikelnummer: 12 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Die Verdunstung von Grenzflächenenergie aus der Sonne ist eine wirksame Maßnahme, um den aktuellen globalen Mangel an sauberen Wasserressourcen zu lindern. Allerdings handelt es sich bei vielen Solarverdampfern um zweidimensional (2D) strukturierte Geräte, die durch Auftragen lichtabsorbierender Materialien auf die Oberfläche von Wirtsmaterialien entwickelt werden, und die Effizienz der solaren Dampferzeugung ist begrenzt. Aus diesem Grund berichtet die vorliegende Studie über eine einfache und umweltfreundliche Methode zum Bau eines konischen dreidimensionalen (3D) Holzverdampfers, der flexibles Holz als Substrat und Tanninsäurekomplex als lichtabsorbierendes Material verwendet und aus weiteren Materialien besteht Faltung. Eine vernünftige Strukturkonstruktion und Materialkombination ermöglichen dem Verdampfer eine hervorragende Schimmelresistenz und eine hocheffiziente Verdunstungsleistung. Die schwarze Dekoration verbessert die Lichtabsorption des Holzes erheblich, was zu einer hohen Absorption (>90 %) von DW-TA-Fe3+ im Wellenlängenbereich von 200–800 nm führt. Die Wasserverdampfungsrate des Holzkegelverdampfers kann bis zu 1,79 kg m−2 h−1 erreichen, etwa 1,6-mal höher als die des 2D-Verdampfers. Darüber hinaus weist der Verdampfer eine hervorragende biologische Stabilität und eine effektive Entsalzungsleistung auf. Es wird erwartet, dass diese Arbeit eine neue Richtung bei der Entwicklung eines 3D-Holzverdampfers für eine effektive solare Wasserentsalzung bietet.

Aufgrund des Bevölkerungsbooms und der industriellen Entwicklung ist die Knappheit an sauberem Wasser heute eine der größten und dringendsten Herausforderungen1,2,3. Um dieses Problem zu mildern, wurden viele Technologien wie Elektrodialyse4, Membrandestillation5, Umkehrosmose6, Multieffektdestillation (MED), Adsorptionsentsalzung (AD)7,8,9,10,11,12 usw. zur Reinigung eingesetzt Wasserproduktion, deren Anwendung jedoch aufgrund des relativ komplexen Prozesses sowie der hohen Kosten begrenzt ist und deren Anwendung aufgrund des relativ komplexen Prozesses sowie der hohen Kosten und des niedrigen Standard-Universalleistungsverhältnisses (10–13 %) begrenzt ist bezogen auf Standard-Primärenergie)13. Die zur Entsalzung genutzte solare Grenzflächenverdunstung ist eine wirksame und nachhaltige Methode zur Linderung von Süßwasserressourcenknappheit14,15,16,17. Im Gegensatz zur herkömmlichen Solarverdunstung (Erwärmung großer Wassermengen)18,19,20,21 nutzt diese Technologie eine spezielle Struktur, um die Energie auf die lichtabsorbierende Schicht zu beschränken, wodurch Wasser auf der Strukturoberfläche verdunstet und der Wärmeverlust effektiv reduziert wird und eine höhere Verdampfungseffizienz zu erreichen22,23,24,25,26,27.

Verschiedene photothermische Materialien wurden in solare Grenzflächenverdampfungssysteme eingeführt, wie etwa Nanometallionen28, Graphenoxid29, Polypyrrol30 usw. Eine effiziente Verdampfungsleistung wurde durch die Verbesserung der Absorptionsrate und die Reduzierung des Wärmeverlusts von photothermischen Verdampfungsgeräten31,32,33 erreicht. 34,35,36,37. Durch die Einbringung von Metallnanopartikeln in das natürliche Holz konnten Zhu et al. entwarfen ein plasmonisches Material mit einer hohen Absorptionsrate von 99 % im Wellenlängenbereich von 200–2500 nm38. Feng et al. entwickelte einen Solarverdampfer durch Kalzinierung von Melaminschwämmen (MS). Das kalzinierte MS mit Wärmeisolierung erreichte eine ultraschnelle solare Verdunstungsrate (1,98 kg m−2 h−1) und einen hohen photothermischen Wirkungsgrad (~92 %)39. Yan et al. untersuchten ein ultraleichtes Maisstroh/Graphen-Aerogel mit einem Wirkungsgrad der Sonnenenergieumwandlung von 95 % durch hydrothermale Reduktion bei niedriger Temperatur und atmosphärische Trocknung unter Verwendung von Eiskristallen als Template40. Aufgrund seiner mikroporösen Struktur und hervorragenden Hydrophilie wurde kostengünstiges Naturholz als Verdampfer für die solare Entsalzung verwendet. Die meisten Forscher konstruierten planare Geräte, indem sie lichtabsorbierende Materialien auf die Quer- und Längsabschnitte von Naturholz auftrugen41,42,43,44. Diese Technologien zeichnen sich durch eine komplizierte Herstellung und eine niedrige Verdampfungsrate aus und erfordern eine weitere Verbesserung der Verdampfungsleistung. Bei der Auswahl der Materialien ist jedoch der Engpass der Effizienz erreicht, und die theoretische Grenze der Energieumwandlungseffizienz lässt sich kaum noch weiter verschieben.

Um die Grenze des theoretischen Wirkungsgrads zu durchbrechen, wurde der Solarverdampfer kürzlich von ursprünglichen 2D- auf 3D-Strukturen erweitert. Im Vergleich zum 2D-Verdampfer zeigte die 3D-Version aufgrund einer größeren Verdampfungsfläche und weniger diffuser Reflexion eine bessere Verdampfungsleistung45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. Beispielsweise haben Cao et al. entwickelten einen ASA 3D konischen Janus-Verdampfer mit einer stabilen Verdunstungsrate von 1,713 kg m–2 h–1 für 14 Tage bei 3,5 % künstlichem Meerwasser56. Wang et al. stellten einen künstlichen photothermischen Kegel mit Polypyrrol (PPy)-Beschichtung her, dessen Solarumwandlungseffizienz etwa 1,7-mal höher war als bei einem ebenen Film57. Liu et al. berichteten über einen leistungsstarken 3D-photothermischen katalytischen Kugelverdampfer, dessen Licht-zu-Dampf-Wirkungsgrad den theoretischen Grenzwert überschritt und 217 % erreichte58. Allerdings muss die relativ aufwändige Vorbereitung noch weiter verbessert werden.

Hier wurde ein konischer Verdampfer auf Holzbasis durch Holzflexibilitätsbehandlung, photothermische Materialbeladung und Strukturdesign entwickelt. Die Delignifizierung verbesserte die Flexibilität und Hydrophilie von Holz. Der schwarze Gerbsäurekomplex wurde als Hauptmaterial für die solare photothermische Ernte verwendet. Aufgrund des rationalen Strukturdesigns kam es zu mehreren Lichtreflexionen auf der Geräteoberfläche und die diffuse Reflexion wurde reduziert, was die Lichtabsorption begünstigte. Daher erreichten durch den Einsatz dieses Holzkegelverdampfers die Verdampfungsrate und der Wirkungsgrad bis zu 1,79 kg m−2 h−1. Darüber hinaus zeigte der Verdampfer eine effiziente Entsalzung und eine hervorragende Stabilität. Zusammengenommen ist dieses hocheffiziente und äußerst stabile holzkegelförmige Verdampfergerät vielversprechend für die solare Entsalzung.

Inspiriert durch die natürliche Transpiration von Pflanzen entwirft diese Studie einen Holzkegelverdampfer durch sukzessive Beladung der DW-Oberfläche mit Tanninen und Eisenionen. Anders als bei herkömmlichen Holzverdampfungsgeräten wurde das Holz bei dieser Arbeit einer alkalischen Sulfitbehandlung unterzogen, um Lignin und Hemizellulose teilweise zu entfernen, wodurch die Flexibilität des Holzes erheblich verbessert und die Unmöglichkeit einer 3D-Strukturformung auf dem Holz aufgrund der Holzsteifigkeit überwunden wurde. Im ersten Schritt wurde DW mit verbesserter Hydrophilie und Flexibilität erhalten. Nach einer zweistufigen Tauchbehandlung verfärbte sich die Lichtabsorptionsschicht auf dem Holz dank der Komplexierungswirkung zwischen Gerbsäure und Fe3+ von ursprünglich blassgelb nach schwarz (Abb. 1a und ergänzende Abb. 1)59. Der 3D-Kegelverdampfer wurde schließlich durch weiteres manuelles Schneiden und Formen von flexiblem Holz mit der Schwarzlichtabsorptionsschicht für die solare Meerwasserentsalzung erhalten (Abb. 1b).

a Schematische Darstellung der Vorbereitung eines Holzfurniers mit photothermischer Umwandlung. b 3D-Holzkegelverdampfer.

Die charakteristische hierarchische poröse Struktur von Holz begünstigte den schnellen Wassertransport durch Kapillarwirkung und eine hervorragende Wärmeisolierung60,61. Wie in den REM-Bildern (Abb. 2a1, a2) gezeigt, waren große Mengen an Kanälen vertikal im Pappelholz ausgerichtet und bestanden hauptsächlich aus Holzfasern und Gefäßen42, die nach der Delignifizierung und Beschichtung aus Pappelfurnier gut erhalten blieben (Abb. 2b1). , c1). Darüber hinaus zeigten Bilder mit hoher Vergrößerung einige Kugeln auf der Zellwandoberfläche des Holzes (Abb. 2c3), dh die Gerbsäurekomplexe auf dem DW-TA-Fe3+. Diese längsparallelen Kanäle wurden durch die entlang der Gefäßwände verteilten Vertiefungen verbunden (Abb. 2c2). Das dreidimensionale Wassertransportnetz bestand aus Längskanälen und horizontalen Gruben im Inneren des Holzes. Darüber hinaus entwickelten sich nach der teilweisen Entfernung von Lignin die ursprünglich dicht gepackten Zellwände zu einem stark gelockerten Skelett, und die gut ausgerichteten Cellulose-Nanofasern in der Zellwand wurden deutlich freigelegt (ergänzende Abbildung 2), was die Hydrophilie des Holzes verbesserte und die Wärmeleitfähigkeit verringerte. Darüber hinaus verringerte die Ligninentfernung die Holzsteifigkeit und erhöhte die Holzflexibilität, was den Bau konischer Geräte ermöglichte. Die Intensität beim Falten erreichte sogar bis zu 180° ohne Bruch (ergänzende Abbildung 3).

a, b Optische Bilder von Holz und DW. a1, b1 Die REM-Bilder von Holz und DW im Tangentialschnitt. a2, b2 Die REM-Bilder von DW und Holz im Querschnitt. c Die Mikromorphologie des DW-TA-Fe3+. c6 Die EDS-Kartierungsbilder des DW-TA-Fe3+.

Die Veränderungen der chemischen Funktionsgruppen von Holz wurden in verschiedenen Behandlungsstadien mittels FTIR-Spektroskopie analysiert. Abbildung 3a zeigt die chemischen funktionellen Gruppen von Holz, DW bzw. DW-TA-Fe3+. Wie zu sehen ist, wurden die funktionellen Gruppen von Lignin und Hemicellulose nach der Behandlung mit alkalischem Sulfat geschwächt, wobei die Streckschwingungsabsorptionspeaks von C=O und Acetoxy von Hemicellulose bei 1738 bzw. 1235 cm−1,62 lagen, wohingegen die charakteristischen funktionellen Gruppen von Lignin lagen bei 1635, 1506 und 1463 cm−1,63. Allerdings wurde im Spektrogramm von DW-TA-Fe3+ ein charakteristischer Peak bei 1722 cm−1 gefunden, der zum Peak von C=O in Tanninsäure gehörte64,65. Auch die Ergebnisanalyse der chemischen Zusammensetzung bestätigte dieses Ergebnis (Abb. 3b). Die obigen Ergebnisse zeigten, dass die alkalische Sulfatbehandlung einen Teil der Komponente, dh Lignin und Hemizellulose, im Holz entfernte. Darüber hinaus wurden XPS-Muster zur weiteren Untersuchung der chemischen Elementzusammensetzung und der chemischen Bindungssituation von Holzproben verwendet. Wie in Abb. 3c dargestellt, zeigte das XPS-Vermessungsspektrum von DW-TA-Fe3+ drei charakteristische Hauptpeaks, darunter C1s, O1s und N1s bei der Bindungsenergie von 284,6, 532,2 und 399,5 eV. Das Fe2p-Symbol (710,6 eV) wurde vom Gerbsäurekomplex initiiert. Das hochauflösende C1s-Spektrum von DW-TA-Fe3+ zeigte drei Peaks bei 284,8, 286,5 und 288,2 eV im Zusammenhang mit CC, CO bzw. C=O (Abb. 4). Das Spektrum von O1s zeigte drei Peaks von CO (532,8 eV), C=O (532,1 eV) bzw. O-Fe (531 eV) (Abb. 3d). Die chemische O-Fe-Bindung wurde auf die Dehydrierung der phenolischen Hydroxylgruppe an der Gerbsäure unter Bildung eines Chelats mit Fe3+ zurückgeführt (ergänzende Abbildung 5). Der Anstieg des Sauerstoffgehalts und das Vorhandensein der chemischen O-Fe-Bindung im DW-TA-Fe3+ deuteten darauf hin, dass der Gerbsäurekomplex auf der Holzoberfläche geladen war (Ergänzungstabelle 1). Diese Beobachtung wurde durch die EDS-Kartierungsbilder der C-, O- und Fe-Elemente auf der DW-TA-Fe3+-Oberfläche gestützt (Abb. 2c6 und ergänzende Abb. 6).

a Das FTIR-Spektrum des Holzes, DW und DW-TA-Fe3+. b Der relative Gehalt an Zellulose, Hemizellulose und Lignin in Holz und DW. c XPS-Vermessungsspektren von Holz und DW-TA-Fe3+. d Hochaufgelöste O1s-Peaks.

a Die Kontaktwinkel des Holzes, DW und DW-TA-Fe3+. b Die Aufnahme von Holz und DW-TA-Fe3+. c Oberflächentemperaturkurven eines 3D-Holzkegelverdampfers. d Wassermassenänderungen von drei Verdunstungssystemen unter dunklen Bedingungen und einer Sonneneinstrahlungsintensität. e Wärmeleitfähigkeiten von Naturholz und DW.

Eine hervorragende Hydrophilie ist die Voraussetzung für die Verdunstung an der Sonnengrenzfläche. Wie in Abb. 4a gezeigt, wies DW im Vergleich zu Holz aufgrund der Entfernung des relativ hydrophoben Lignins eine höhere Wasserabsorptionseffizienz auf. Der Wassertropfen wurde in nur 3 s vollständig vom DW absorbiert. DW blieb nach der TA-Fe3+-Beschichtung hydrophil. Darüber hinaus ergab die Bewertung der Wassertransportfähigkeit der Holz- und DW-Proben unter Verwendung der Methylorange (MO)-Lösung eine stärkere Kapazität des DW-Substrats für den Wassertransport (ergänzende Abbildung 7). Die Entfernung von Lignin erhöhte nicht nur die Hydrophilie, sondern verringerte auch die Wärmeleitfähigkeit von Holz63,66. Im trockenen Zustand betrug die Wärmeleitfähigkeit von Holz und DW 0,1455 bzw. 0,1200 W/mk (Abb. 4e). Der Delignifizierungsprozess machte das Holz hydrophiler, wärmeisolierender und poröser und erhöhte die Verdunstungsrate. Die optische Absorption von Holz und DW-TA-Fe3+ wurde mit einem UV-Vis-NIR-Spektrometer beobachtet. Wie in Abb. 4b gezeigt, zeigte DW-TA-Fe3+ eine höhere Absorptionsfähigkeit im Wellenlängenbereich von 200–2500 nm, was auf die Beschichtung des schwarzen Gerbsäurekomplexes und die poröse Struktur im Holz zurückzuführen ist. Abbildung 4c zeigt die Oberflächentemperaturänderungskurven des DW-TA-Fe3+-Verdampfers, des DW-Verdampfers und des Wassers während der simulierten Sonneneinstrahlung, die durch Infrarot-Wärmebildgebung erhalten wurde. Nach 1 Stunde stieg die Temperatur des 3D-Holzverdampfers aufgrund der mehrfachen Lichtreflexionen auf der konischen Hohlraumoberfläche auf 39 °C (ergänzende Abbildung 8), die thermische Leistung des DW-TA-Fe3+-Verdampfers ist deutlich höher als die zwei weitere Verdampfer.

Um die photothermische Umwandlung und Verdampfung des 3D-Kegelverdampfers zu untersuchen, wurde ein selbstgebautes Wasserverdampfungsgerät verwendet, um die Wassermassenänderung während der Verdunstung zu messen (ergänzende Abbildung 9). Zur Befestigung des Verdampfers sowie zur Isolierung und Reduzierung des Wärmeverlusts wurde ein Perlbaumwollschaumring (Wärmeleitfähigkeit 0,02965 W/m·K) verwendet39,67,68. Abbildung 4d zeigt die Verdunstungsrate von Wasser, 2D- und 3D-Verdampfern (mit identischer projizierter Fläche). Im Vergleich zum 2D-Verdampfer beschleunigte der 3D-Kegelverdampfer die Wasserverdunstung unter den gleichen Testbedingungen deutlich, und die Verdunstungsrate betrug bis zu 1,79 kg m−2 h−1, etwa 8- bzw. 1,6-mal höher als die von Wasser (0,22 kg). m−2 h−1) und 2D-Verdampfern (1,11 kg m−2 h−1), höher als bei vielen anderen Solardampfkraftwerken, was auf eine hervorragende Verdampfungsleistung des 3D-Holzkegelverdampfers schließen lässt.

Darüber hinaus ist auch die Kontaktfläche zwischen Gerät und Wasser ein wichtiger Faktor für die Verdunstungsleistung. Aus diesem Grund untersuchten wir die Verdampfungsleistung der drei Systeme, indem wir die Höhe kontrollierten, in der der Verdampfer in Wasser eingetaucht wurde (wie in Abb. 5a dargestellt). Abbildung 5c ​​zeigt die von der Infrarot-Wärmebildkamera aufgezeichneten Änderungen der Oberflächentemperatur des Geräts während der Umwandlung von Sonne in Wärme. Nach 60 Minuten Bestrahlung stieg die Temperatur der Geräteoberfläche (h = 5 mm) deutlich an und erreichte 38,8 °C. Allerdings betrug die Temperatur des gesamten in Wasser getauchten Verdampfers nur 36 °C. Wie in Abb. 5d dargestellt, erreichte die Verdunstungsrate von Geräten mit einer minimalen Kontaktfläche mit Wasser bis zu 1,78 kg m-2 h-1, während die des gesamten in Wasser eingetauchten Verdampfers nur 1,18 kg m-2 h-1 betrug . Wie in Abb. 5b gezeigt, verlor das Gerät, das vollständig in Wasser eingetaucht war, viel Wärme und die Temperatur des Hauptwassers stieg deutlich an. Daher war die Kontaktfläche zwischen Gerät und Wasser angemessen kontrolliert, wodurch ein Energieverlust von der Solarabsorptionsschicht an das Hauptwasser verhindert wurde.

a Schematische Darstellung des Gerätes in verschiedenen Unterwasserhöhen. b Oberflächentemperaturbilder der drei Verdampfungssysteme. c Oberflächentemperaturänderung der drei Verdampfungssysteme. d Wassermassenänderungen von drei Verdunstungssystemen.

Um die Entsalzungsleistung des 3D-Holzkegelverdampfers zu bewerten, wurde außerdem Meerwasser aus dem Ostchinesischen Meer für die solare Verdunstung und die Sammlung von gereinigtem Wasser während der solaren Verdunstung verwendet. Zur Bestimmung der Ionenkonzentration wurde die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) verwendet. Wie in Abb. 6a und der Ergänzungstabelle 2 gezeigt, lagen die Konzentrationen der Hauptionen (Na+, Mg2+, K+ und Ca2+) im Meerwasser nach der Entsalzung bei 2,01, 0,22, 0,48 bzw. 0,04 mg L−1, weitaus weniger als der von der Weltgesundheitsorganisation festgelegte Standardgrenzwert für Trinkwasser. Außerdem zeigt die ergänzende Abbildung 10 die Ergebnisse des pH-Werts, der gesamten gelösten Feststoffe (TDS) und der Leitfähigkeit von Meerwasser vor und nach der Entsalzung. Der pH-Wert des verdünnten Wassers betrug 6,59, die Leitfähigkeit 318 us/cm und der TDS-Wert 19 ppm. Die Testergebnisse entsprechen der Hygienenorm für Trinkwasser (GB 5749–2006), was auf eine gute Entsalzungsleistung des 3D-Holzkegelverdampfers hinweist. Abbildung 6b zeigt die Stabilitätsleistung des Verdampfers. Die Verdunstungsrate könnte nach zehnmaliger wiederholter Verwendung immer noch 1,62 kg m−2 h−1 erreichen. Ergänzende Abbildung 11 zeigt die Verdunstungsrate von DW-TA-Fe3+ bei einer Langzeitlagerung von 30 Tagen. Die Verdunstungsrate ist auch nach längerer Lagerung stabil, offensichtlich war die Verdunstungsrate auch über den gesamten gemessenen Zeitraum stabil, was zweifellos auf eine gute Stabilität und Recyclingfähigkeit des DW-TA-Fe3+-Geräts hinweist. Um die biologische Stabilität weiter zu testen, wurden das Holz und DW-TA-Fe3+ jeweils 15 Tage lang in Wasser unter natürlichem Sonnenlicht gelegt. Wie in Abb. 6c, e gezeigt, wurden auf der Holzoberfläche offensichtliche Schimmelflecken beobachtet, und das DW-TA-Fe3+ weist keine offensichtlichen Schimmelflecken auf, was darauf hindeutet, dass das Holz in feuchtem Zustand mit Pilzen infiziert war. Das SEM wurde verwendet, um die Oberflächenmorphologie von Holz und DW-TA-Fe3+ weiter zu beobachten. Wie in Abb. 6d, f gezeigt, waren viele Myzelien auf den Kanälen des Holzes bedeckt. Im Vergleich zu denen des Holzes zeigten die DW-TA-Fe3+-Oberfläche und das Innere keine offensichtliche Myzelienansammlung, was auf eine große Schimmelresistenz hinweist. Auch die Ergebnisanalyse der DW-TA-Fe3+-Oberfläche nach 30-tägigem Schweben unter natürlichem Sonnenlicht bestätigte dieses Ergebnis (Ergänzende Abbildung 12). Die Behandlung mit alkalischem Sulfit verlieh dem Holz Schimmelresistenz, da Hemizellulose (ein Heteropolymer aus Monosacchariden und den Nährstoffen für Schimmel) teilweise aus dem rohen Holz entfernt wurde. Darüber hinaus trägt die hervorragende antibakterielle Wirkung von Tanninen auch zur Vorbeugung von Schimmel bei69,70. Die Ergebnisse zeigten, dass der 3D-Holzkegelverdampfer eine zufriedenstellende Stabilität aufwies.

a Ionenkonzentrationen von Na+, Mg2+, K+ und Ca2+ von Meerwasser und entsalztem Wasser. b Zyklusleistung des DW-TA-Fe3+. c, d Die Morphologie der Holzoberfläche nach 15-tägigem Schwimmen unter natürlichem Sonnenlicht. e, f Die Morphologie der DW-TA-Fe3+-Oberfläche nach 15-tägigem Schwimmen unter natürlichem Sonnenlicht.

Die Wasserverdampfungsleistung von DW-TA-Fe3+ unter natürlichem Sonnenlicht wurde in einem selbstgebauten Solardestillationsgerät gemessen. Abbildung 7a zeigt den Prozess der Süßwassersammlung während Outdoor-Experimenten (8:00–16:00 Uhr). Unter natürlichem Sonnenlicht wurde Dampf von der DW-TA-Fe3+-Oberfläche erzeugt. Anschließend kondensierte Süßwasser an der Innenwand der Glaskuppel und ergoss sich schließlich aus dem Seitenkanal. Nach 8-stündiger Verdunstung wurden etwa 9 ml Süßwasser aus dem Seitenkanal gesammelt und die entsprechende Verdunstungsrate erreichte 1,59 kg m-2 h-1 (Abb. 7b). Das DW-TA-Fe3+ zeigte einen abgeschwächten Verdunstungseffekt im Vergleich zu dem unter Labortestbedingungen, da die natürliche Sonneneinstrahlung geringer war als eine durch das Experiment simulierte Sonnenintensität. (1 kW m−2). Die Kosten für ein DW-TA-Fe3+ wurden mit 0,12 $ berechnet (Ergänzungstabelle 3). Der Vergleich der Materialkomponenten, der Leistung und der Kosten zwischen dieser Studie und anderen Untersuchungen ist in der Ergänzungstabelle 4 dargestellt. Das Ergebnis zeigte, dass DW-TA-Fe3+ ein effizienter und praktischer Verdampfer war. Mittlerweile kann der tägliche Wasserverbrauch eines Erwachsenen (2–3 l) von einem 1 m2 großen Gerät (3,18 kg) nach 2 Stunden unter durchschnittlich etwa 0,66 kW/m2 natürlichem Sonnenlicht erzeugt werden.

a Das Outdoor-Experiment zur Wasserverdunstung. b 8:00 bis 16:00 Uhr mit schwankender Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und Sonnenintensität.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir, inspiriert von der natürlichen Pflanzentranspiration, einen konischen photothermischen Holzverdampfer mit hoher Effizienz durch chemische Modifikation und Gerätestrukturdesign entwickelt haben. Die Verdunstungseffizienz des Geräts erreichte 1,79 kg m-2 h-1 unter einer einzigen Sonneneinstrahlung. Darüber hinaus trugen die Behandlung mit alkalischem Sulfit und die Beladung mit Tanninkomplexen dazu bei, die Verdunstungsleistung während der Schimmelresistenz zu verbessern, sodass das Gerät nach mehrmaligem Eintauchen in Wasser eine zufriedenstellende Biostabilität erreichen konnte bis 30 Tage. Das DW-TA-Fe3+ zeichnete sich durch niedrige Kosten, einfache Herstellung und Umweltfreundlichkeit aus, was eine neue Idee für die hocheffiziente Solarenergieerzeugung liefert.

Gerbsäure (TA) und Eisensulfathydrat (Fe2S3O12·xH2O) wurden von Macklin bereitgestellt und für die Konstruktion lichtabsorbierender Materialien verwendet. Für die photothermische Holzherstellung wurde Pappelfurnier als Substrat verwendet. Natriumsulfit (Na2SO3) und Natriumhydroxid (NaOH) wurden von Sinopharm Chemical angeboten und zur Ligninentfernung aus Holz verwendet. Während des gesamten Experiments wurde entionisiertes Wasser verwendet.

Die Holzfurniere mit einer Größe von 90 mm × 90 mm × 0,55 mm (tangential × längs × radial) wurden in eine Mischlösung aus 2,5 M NaOH und 0,4 M Na2SO3 getaucht (7 h, 100 °C) und dann in kochendes Wasser getaucht mehrmals, um Chemikalien zu entfernen, um das delignifizierte Holz (DW)71 zu erhalten.

Zunächst wurde DW 12 Stunden lang bei Raumtemperatur in eine wässrige TA-Lösung (4 % w/v) getaucht, um DW-TA herzustellen. Danach wurde das erhaltene DW-TA 2 Stunden lang bei Raumtemperatur in 4 % w/v wässrige Fe2S3O12·xH2O-Lösung getaucht, um die Komplexierungsreaktion von TA und Fe3+ auf der DW-Oberfläche durchzuführen. Anschließend wurde DW-TA-Fe3+ in einen Kreis mit einem Durchmesser von 42 mm geschnitten und zu einem Kegel aufgerollt. Schließlich wurde der Kegel durch eine Form fixiert, um einen 3D-Holzkegelverdampfer herzustellen.

Die Mikrotopographie von Holz, DW und DW-TA-Fe3+ wurde mittels SEM (TM3030, Hitachi, Japan) untersucht. Die Oberflächenelementverteilung von DW-TA-Fe3+ wurde mit dem SEM-EDS-Kartierungssystem (SU8010, Hitachi, Japan) gemessen. Die chemischen Funktionsgruppen, Zusammensetzungen und gebundenen Valenzen der Oberfläche wurden mittels FTIR (IR-Prestige 21, Shimadzu, Japan) und XPS (Thermo Scientific K-Alpha, Thermo Fisher Scientific, Deutschland) analysiert. Die Holzzusammensetzung wurde durch Paradigmenwaschen bestimmt (Standard GB/T20805–2006 und GB/T20806–2006). Die Sonnenlichtabsorptionseigenschaften des Holzes und von DW-TA-Fe3+ wurden mit einem UV-vis-NIR (UV 3600Plus, Shimazu, Japan) im Bereich von 200–2500 nm ermittelt. Die Hydrophilie wurde mit dem Kontaktwinkelsystem OCA100 (Dataphysics, Deutschland) bewertet. Die Konzentration der Metallionen im gesammelten Wasser wurde mit einem induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometer ICP-MS (Agilent 720ES, Shimazu, Japan) bewertet.

Der 3D-Kegelverdampfer wurde durch einen Perlbaumwollschaumring mit einem Durchmesser von 30 mm auf der Wasseroberfläche im Behälter fixiert. Die Leistung der solaren Wasserverdunstung wurde mit einem Sonnensimulator (CEL-HXF300H5, China) mit einem Standard-Sonnenspektrum (AM 1,5 G) getestet. Zur Erfassung von Massenveränderungen wurde die elektronische Waage (FA200, China) mit einer Genauigkeit von 0,1 mg verwendet. Die Oberflächentemperatur des Verdampfers wurde mit einer Infrarotkamera (DS-2TPH10-3AUF) gemessen.

Die Daten, die die Ergebnisse dieser Studie stützen, sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Goh, PS, Matsuura, T., Ismail, AF & Ng, BC Der Zusammenhang zwischen Wasser und Energie: Lösungen für eine energieeffiziente Entsalzung. Energietechnologie. 5, 1136–1155 (2017).

Artikel Google Scholar

Jia, C., Yan, P., Liu, P. & Li, Z. Industrielle Wasserentnahme im Energiebereich unter verschiedenen Energieentwicklungsszenarien: ein multiregionaler Ansatz und eine Fallstudie aus China. Erneuern. Sust. Energie. Rev. 135, 110224 (2021).

Artikel Google Scholar

Damkjaer, S. & Taylor, R. Die Messung der Wasserknappheit: Definition eines aussagekräftigen Indikators. Ambio 46, 513–531 (2017).

Artikel Google Scholar

Venugopal, K. & Dharmalingam, S. Nutzung der bipolaren Membranelektrodialyse zur Salzwasseraufbereitung. Wasserumgebung. Res. 85, 663–670 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Camacho, L. et al. Fortschritte in der Membrandestillation für Anwendungen zur Wasserentsalzung und -reinigung. Wasser 5, 94–196 (2013).

Artikel Google Scholar

Cingolani, D., Eusebi, AL & Battistoni, P. Osmoseverfahren zur Sickerwasserbehandlung in industriellen Plattformen: Wirtschaftlichkeits- und Leistungsbewertungen bis hin zum Null-Flüssigkeitsausstoß. J. Umgebung. Geschäftsführer 203, 782–790 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Shahzad, MW, Burhan, M., Ang, L. & Ng, KC in „Emerging Technologies for Sustainable Desalination Handbook“ (Hrsg. Gude, VG) Kap. 1 (Elsevier Science, 2018)

Feria-Diaz, JJ, Lopez-Mendez, MC, Rodriguez-Miranda, JP, Sandoval-Herazo, LC & Correa-Mahecha, F. Kommerzielle thermische Technologien zur Wasserentsalzung aus erneuerbaren Energien: eine Übersicht über den neuesten Stand der Technik. Prozesse 9, 262 (2021).

Artikel Google Scholar

Ahmad, NA, Goh, PS, Yogarathinam, LT, Zulhairun, AK & Ismail, AF Aktuelle Fortschritte bei Membrantechnologien für die Entsalzung von produziertem Wasser. Entsalzung 493, 114643 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Errico, M. et al. Membranunterstützte Reaktivdestillation zur Bioethanolreinigung. Chem. Ing. Prozess 157, 108110 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Saren, S., Mitra, S., Miyazaki, T., Ng, KC & Thu, K. Ein neuartiger hybrider Adsorptionswärmetransformator – Multieffekt-Destillationssystem (AHT-MED) für verbesserte Leistung und Abwärmeaufwertung. Appl. Energie 305, 117744 (2022).

Artikel Google Scholar

Son, HS, Shahzad, MW, Ghaffour, N. & Ng, KC Pilotstudien zu synergetischen Auswirkungen der Energienutzung in hybriden Entsalzungssystemen: Multieffekt-Destillations- und Adsorptionszyklus (MED-AD). Entsalzung 477, 114266 (2020).

Shahzad, MW, Burhan, M. & Ng, KC Ein Standard-Primärenergieansatz zum Vergleich von Entsalzungsprozessen. NPJ Clean. Wasser 2, 1–7 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Zheng, X., Chen, D., Wang, Q. & Zhang, Z. Meerwasserentsalzung in China: Rückblick und Ausblick. Chem. Ing. J. 242, 404–413 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Werber, JR, Osuji, CO & Elimelech, M. Materialien für Entsalzungs- und Wasseraufbereitungsmembranen der nächsten Generation. Nat. Rev. Mater. 1, 1–15 (2016).

Artikel Google Scholar

Mahmoud, KA, Mansoor, B., Mansour, A. & Khraisheh, M. Funktionelle Graphen-Nanoblätter: Membranen der nächsten Generation für die Wasserentsalzung. Entsalzung 356, 208–225 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Homaeigohar, S. & Elbahri, M. Graphenmembranen zur Wasserentsalzung. NPG Asia Mater. 9, e427–e427 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Li, X. et al. Verbesserung der Grenzflächen-Solardampferzeugung durch Umweltenergie. Joule 2, 1331–1338 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Brongersma, ML, Halas, NJ & Nordlander, P. Plasmoninduzierte Wissenschaft und Technologie heißer Träger. Nat. Nanotechnologie. 10, 25–34 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Ni, G. et al. Volumetrische solare Erwärmung von Nanoflüssigkeiten zur direkten Dampferzeugung. Nano Energy 17, 290–301 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, X., Ou, G., Wang, N. & Wu, H. Recycelbare Photoabsorber auf Graphenbasis für die hocheffiziente Meerwasserentsalzung. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 8, 9194–9199 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Ghasemi, H. et al. Solare Dampferzeugung durch Wärmelokalisierung. Nat. Komm. 5, 4449 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Han, X. et al. Intensivierung der Wärme mithilfe von MOF-isoliertem Graphen für die solarbetriebene Meerwasserentsalzung mit einem solarthermischen Wirkungsgrad von 98 %. Adv. Funktion. Mater. 31, 2008904 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Luo, X. et al. Die Energieeffizienz der Grenzflächen-Solarentsalzung. Appl. Energie 302, 117581 (2021).

Artikel Google Scholar

Mahian, O., Kianifar, A., Kalogirou, SA, Pop, I. & Wongwises, S. Ein Überblick über die Anwendungen von Nanoflüssigkeiten in der Solarenergie. Int. J. Hitze. Massentransf. 57, 582–594 (2013).

Artikel CAS Google Scholar

Ni, G. et al. Dampferzeugung unter einer Sonne durch eine schwimmende Struktur mit thermischer Konzentration. Nat. Energie 1, 1–7 (2016).

Artikel Google Scholar

Panchal, H., Patel, P., Patel, N. & Thakkar, H. Leistungsanalyse von Solardestillierapparaten mit verschiedenen energieabsorbierenden Materialien. Int. J. Ambient. Energie 38, 224–228 (2015).

Artikel Google Scholar

Li, S.-F., Liu, Z.-H., Shao, Z.-X., Xiao, H.-S. & Xia, N. Leistungsstudie zu einem passiven solaren Meerwasserentsalzungssystem mit Multieffekt-Wärmerückgewinnung. Appl. Energie 213, 343–352 (2018).

Artikel Google Scholar

Yin, Z. et al. Extrem schwarze, vertikal ausgerichtete Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Arrays zur solaren Dampferzeugung. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 9, 28596–28603 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, Z. et al. Ein Holz-Polypyrrol-Verbundwerkstoff als photothermische Umwandlungsvorrichtung zur Verbesserung der solaren Verdunstung. J. Mater. Chem. A 7, 20706–20712 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Ghim, D., Jiang, Q., Cao, S., Singamaneni, S. & Jun, Y.-S. Mechanisch ineinandergreifende 1T/2H-Phasen von MoS2-Nanoblättern für die solarthermische Wasserreinigung. Nano Energy 53, 949–957 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Ito, Y. et al. Multifunktionales poröses Graphen für hocheffiziente Dampferzeugung durch Wärmelokalisierung. Adv. Mater. 27, 4302–4307 (2015).

Artikel CAS Google Scholar

Li, T., Fang, Q., Xi, X., Chen, Y. & Liu, F. Ultrarobuste Kohlenstofffasern für die Multimedia-Reinigung durch Solarverdampfung. J. Mater. Chem. A 7, 586–593 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Liu, H. et al. Mit Halbleitern dekorierte Holzmembran mit schmaler Bandlücke für hocheffiziente solarunterstützte Wasserreinigung. J. Mater. Chem. A 6, 18839–18846 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, G. et al. Wiederverwendbares Doppelschichtsystem auf der Basis von reduziertem Graphenoxid, modifiziert mit Polyethylenimin, zur solaren Dampferzeugung. Kohlenstoff 114, 117–124 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Yang, Y. et al. Zweidimensionale, flexible Doppelschicht-Janus-Membran für die fortschrittliche photothermische Wasserentsalzung. ACS Energy Lett. 3, 1165–1171 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, Y., Wu, X., Yang, Nano Energy 78, 105269 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Zhu, M. et al. Plasmonisches Holz zur hocheffizienten solaren Dampferzeugung. Adv. Energie Mater. 8, 1701028 (2018).

Artikel Google Scholar

Gong, F. et al. Skalierbare, umweltfreundliche und ultraschnelle Solardampferzeuger auf Basis von einstufigen, aus Melamin gewonnenen Kohlenstoffschwämmen zur Wasserreinigung. Nano Energy 58, 322–330 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Kong, Y. et al. Selbstschwebende Maisstroh-/Graphen-Aerogel-Synthese basierend auf Mikroblasen- und Eiskristall-Templaten für eine effiziente solarbetriebene Grenzflächenwasserverdunstung. J. Mater. Chem. A 8, 24734–24742 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, M., Wang, P., Zhang, J., Li, C. & Jin, Y. Ein ternärer Pt/Au/TiO2-dekorierter plasmonischer Holzkohlenstoff für die hocheffiziente Grenzflächen-Solardampferzeugung und den Photoabbau von Tetracyclin. ChemSusChem 12, 467–472 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Li, T. et al. Skalierbares und hocheffizientes mesoporöses solares Dampferzeugungsgerät auf Holzbasis: lokalisierte Wärme, schneller Wassertransport. Adv. Funktion. Mater. 28, 1707134 (2018).

Artikel Google Scholar

Liu, KK et al. Holz-Graphenoxid-Verbundwerkstoff für hocheffiziente solare Dampferzeugung und Entsalzung. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 9, 7675–7681 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Zou, Y. et al. Steigerung der solaren Dampferzeugung durch photothermisch verstärkte Polydopamin/Holz-Verbundwerkstoffe. Polymer 217, 123464 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Li, Y. et al. 3D-gedruckter All-in-One-Verdampfer für hocheffiziente solare Dampferzeugung unter 1-Sonnen-Beleuchtung. Adv. Mater. 29, 1700981 (2017).

Artikel Google Scholar

Hong, S. et al. Von der Natur inspirierter 3D-Origami-Solardampferzeuger zur nahezu vollständigen Nutzung der Sonnenenergie. ACS-Appl. Mater. Schnittstellen 10, 28517–28524 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Zhang, L., Li, R., Tang, B. & Wang, P. Solarthermische Umwandlung und thermische Energiespeicherung von Verbundwerkstoffen auf Graphenschaumbasis. Nanoscale 8, 14600–14607 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Tu, C. et al. Ein 3D-strukturierter, nachhaltiger, solarbetriebener Dampferzeuger aus superschwarzen Nylon-Flockmaterialien. Klein 15, e1902070 (2019).

Artikel Google Scholar

Pham, TT et al. Langlebiges, skalierbares und erschwingliches photothermisches Material aus Kokosnussschalen auf Eisen(III)-Basis für eine hocheffiziente solare Dampferzeugung. Entsalzung 518, 115280 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Shao, B. et al. Eine allgemeine Methode zur selektiven Beschichtung photothermischer Materialien auf porösen 3D-Substratoberflächen für eine kostengünstige und hocheffiziente Solardampferzeugung. J. Mater. Chem. A 8, 24703–24709 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Yuan, B. et al. Ein kostengünstiger 3D-Kugelverdampfer mit einzigartiger Oberflächentopologie und Innenstruktur für die durch solare Wasserverdunstung unterstützte Farbstoffabwasserbehandlung. Adv. Aufrechterhalten. Syst. 5, 2000245 (2020).

Artikel Google Scholar

Xu, Y. et al. Origami-System für effiziente solarbetriebene Destillation in der Notwasserversorgung. Chem. Ing. J. 356, 869–876 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Kim, K., Yu, S., Kang, S.-Y., Ryu, S.-T. & Jang, J.-H. Dreidimensionales solares Dampferzeugungsgerät mit zusätzlicher nicht-photothermischer Verdampfung. Entsalzung 469, 114091 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Shi, Y. et al. Eine photothermische 3D-Struktur zur Verbesserung der Energieeffizienz bei der solaren Dampferzeugung. Joule 2, 1171–1186 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Sui, Y., Hao, D., Guo, Y., Cai, Z. & Xu, B. Ein blütenartiger Schwamm, beschichtet mit Ruß-Nanopartikeln für eine verbesserte Sonnendampferzeugung. J. Mater. Wissenschaft. 55, 298–308 (2019).

Artikel Google Scholar

Cao, N. et al. Ein selbstregenerierender, mit Luftpapier umwickelter, kegelförmiger ASA 3D-Janus-Verdampfer für eine effiziente und stabile solare Entsalzung. Chem. Ing. J. 397, 125522 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Wang, Y. et al. Verbesserte Lichtgewinnung und Wärmemanagement für eine effiziente solarbetriebene Wasserverdunstung mithilfe von 3D-Photothermalkegeln. J. Mater. Chem. A 6, 9874–9881 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Liu, H. et al. Konformer mikrofluidisch-blasgesponnener 3D-photothermischer katalytischer Kugelverdampfer für omnidirektionale verbesserte Solardampferzeugung und CO2-Reduzierung. Adv. Wissenschaft. 8, e2101232 (2021).

Artikel Google Scholar

Gong, Y. et al. Zur Unterdrückung des dielektrischen Verlusts von GO/PVDF-Nanokompositen mit TA-Fe-Koordinationskomplexen als Grenzflächenschicht. J. Mater. Wissenschaft. Technol. 34, 2415–2423 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Mehrkhah, R., Goharshadi, EK & Mohammadi, M. Hocheffiziente solare Entsalzung und Abwasserbehandlung durch wirtschaftliche doppelschichtige Photoabsorber auf Holzbasis. J. Ind. Eng. Chem. 101, 334–347 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Kuang, Y. et al. Ein leistungsstarker, selbstregenerierender Solarverdampfer für die kontinuierliche Wasserentsalzung. Adv. Mater. 31, e1900498 (2019).

Artikel Google Scholar

Guan, H., Cheng, Z. & Wang, X. Hochkomprimierbare Holzschwämme mit federartiger Lamellenstruktur als wirksame und wiederverwendbare Ölabsorptionsmittel. ACS Nano 12, 10365–10373 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Ghafurian, MM et al. Verbesserte solare Entsalzung durch delignifiziertes Holz, das mit bimetallischen Fe/Pd-Nanopartikeln beschichtet ist. Entsalzung 493, 114657 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Sahiner, N., Butun Sengel, S. & Yildiz, M. Eine einfache Zubereitung eines Donut-ähnlichen supramolekularen Tanninsäure-Fe(III)-Komposits als Biomaterialien mit magnetischen, leitfähigen und antioxidativen Eigenschaften. J. Coord. Chem. 70, 3619–3632 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Huang, Y., Lin, Q., Yu, Y. & Yu, W. Funktionalisierung von Holzfasern basierend auf der Immobilisierung von Gerbsäure und der In-situ-Komplexierung von Fe(II)-Ionen. Appl. Surfen. Wissenschaft. 510, 145436 (2020).

Artikel CAS Google Scholar

Song, L., Zhang, X.-F., Wang, Z., Zheng, T. & Yao, J. Mit Fe3O4/Polyvinylalkohol dekorierter delignifizierter Holzverdampfer für die kontinuierliche solare Dampferzeugung. Entsalzung 507, 115024 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Li, X. et al. Effiziente und skalierbare solare Entsalzung auf Graphenoxidbasis unter einer Sonne mit einem begrenzten 2D-Wasserweg. Proz. Natl Acad. Wissenschaft. 113, 13953–13958 (2016).

Artikel CAS Google Scholar

Li, XQ et al. Dreidimensionale künstliche Transpiration zur effizienten solaren Abwasserbehandlung. Natl. Sci. Rev. 5, 70–77 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

Ma, M., Dong, S., Hussain, M. & Zhou, W. Auswirkungen der Zugabe von kondensiertem Tannin auf die Struktur und Eigenschaften des Seidenfibroinfilms. Polym. Int. 66, 151–159 (2017).

Artikel CAS Google Scholar

Jiang, P. et al. Synthese flammhemmender, bakterizider und farbregulierender Holzfasern mit Metall-Phenol-Netzwerken. Ind. Nutzpflanzen Prod. 170, 113796 (2021).

Artikel CAS Google Scholar

Song, J. et al. Verarbeitung von massivem Naturholz zu einem leistungsstarken Strukturwerkstoff. Natur 554, 224–228 (2018).

Artikel CAS Google Scholar

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Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (32001257 und 31971739) unterstützt.

Hochschule für Chemie und Werkstofftechnik, Zhejiang A&F University, Hangzhou, 311300, VR China

Meihua Xie, Ping Zhang, Yizhong Cao, Yutao Yan, Zhe Wang und Chunde Jin

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MX führte die Experimente durch und schrieb den Artikel. PZ unterstützte die Experimente, analysierte und diskutierte die Ergebnisse. YC, YY, CJ und ZW schlugen Forschungsthemen und Schreiben vor – Überprüfung und Bearbeitung.

Korrespondenz mit Zhe Wang oder Chunde Jin.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Xie, M., Zhang, P., Cao, Y. et al. Ein dreidimensionaler antimykotischer Holzkegelverdampfer für hocheffiziente solare Dampferzeugung. npj Clean Water 6, 12 (2023). https://doi.org/10.1038/s41545-023-00231-3

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Eingegangen: 13. September 2022

Angenommen: 10. Februar 2023

Veröffentlicht: 20. Februar 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41545-023-00231-3

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