超声定向冷冻水凝胶蒸发器

蒸发率提升23%

通过超声辅助定向冷冻技术，该水凝胶蒸发器具有更细的孔隙、更高的中间水比例和增强的机械性能，从而显著提升太阳能驱动界面蒸发效率。

Su, Hang · Zechun, Zheng · Li, Limei · Shanbin, Zhang · Youdong, Wang · Chen, Song · 徐庆 · Li, Xiang · Song, Jitian

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

蒸发速率

3.85 kg m⁻² h⁻¹

户外集水量

8.83 kg m⁻²

平均产水速率

1.10 kg m⁻² h⁻¹

归一化产水速率

2.18 kg KW⁻¹ m⁻² h⁻¹

技术优势

蒸发速率大幅提升

超声空化碎片化在定向冷冻过程中使水凝胶具有更细的孔隙，从而获得更高的蒸发速率。

高盐度下稳定运行

即使在20 wt%的盐水中也能保持稳定运行，适用于高盐度海水或卤水。

普适性策略

该超声辅助定向冷冻技术可扩展到其他水凝胶基材料，应用前景广泛。

应用场景

• 海水淡化：在3.5 wt%和20 wt%盐水中高效稳定蒸发，可直接用于海水淡化。
• 废水净化：太阳能驱动下处理含盐废水，无需额外能源投入。
• 太阳能界面蒸发：超声定向冷冻制备的水凝胶作为高效界面蒸发材料，提升光热转换与蒸发性能。
• 可持续水处理：利用太阳能实现零碳排放的水处理，符合可持续发展需求。