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npj Clean Water volumen 6, Número de artículo: 12 (2023) Citar este artículo

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La evaporación de la energía solar interfacial es una medida eficaz para aliviar la actual escasez mundial de recursos de agua limpia. Sin embargo, muchos evaporadores solares son dispositivos estructurados bidimensionales (2D) desarrollados recubriendo materiales absorbentes de luz en la superficie de los materiales anfitriones, y la eficiencia de la generación de vapor solar es limitada. Por esta razón, el presente estudio informa sobre un método fácil y respetuoso con el medio ambiente para construir un evaporador de madera cónico tridimensional (3D), que utiliza madera flexible como sustrato y complejo de ácido tánico como material absorbente de luz y está formado por más circunvolución. El diseño estructural razonable y la combinación de materiales permiten que el evaporador muestre una excelente resistencia al moho y un rendimiento de evaporación altamente eficiente. La decoración negra mejora considerablemente la absorción de luz de la madera, lo que da como resultado una alta absorbancia (>90%) de DW-TA-Fe3+ en el rango de longitud de onda de 200 a 800 nm. La tasa de evaporación de agua del evaporador de cono de madera puede alcanzar hasta 1,79 kg m-2 h-1, aproximadamente 1,6 veces mayor que la del evaporador 2D. Además, el evaporador exhibe una excelente estabilidad biológica y un rendimiento de desalinización eficaz. Se espera que este trabajo ofrezca una nueva dirección en el diseño de un evaporador de madera 3D para una desalinización solar eficaz del agua.

La escasez de agua potable es un desafío apremiante hoy en día debido al auge demográfico y al desarrollo industrial1,2,3. Para mitigar este problema se han utilizado muchas tecnologías como la electrodiálisis4, la destilación por membrana5, la ósmosis inversa6, la destilación multiefecto (MED), la desalinización por adsorción (AD)7,8,9,10,11,12, etc. producción de agua, sin embargo, que tienen una aplicación limitada debido al proceso relativamente complejo, así como al alto costo y que tienen una aplicación limitada debido al proceso relativamente complejo, así como al alto costo y al bajo índice de rendimiento universal estándar (se calculó entre 10% y 13%). basado en energía primaria estándar)13. La evaporación interfacial solar utilizada para la desalinización es un método eficaz y sostenible para aliviar la escasez de recursos de agua dulce14,15,16,17. A diferencia de la evaporación solar tradicional (calentar una gran cantidad de agua)18,19,20,21, esta tecnología utiliza una estructura específica para confinar la energía a la capa absorbente de luz, lo que permite la evaporación del agua en la superficie de la estructura, reduciendo efectivamente la pérdida de calor. y lograr una mayor eficiencia de evaporación22,23,24,25,26,27.

Se han introducido varios materiales fototérmicos en los sistemas de evaporación interfacial solar, como iones nanometálicos28, óxido de grafeno29, polipirrol30, etc. Se ha logrado un rendimiento de evaporación eficiente mejorando la tasa de absorción y reduciendo la pérdida de calor de los dispositivos de evaporación fototérmica31,32,33. 34,35,36,37. Al decorar nanopartículas metálicas en la madera natural, Zhu et al. diseñaron un material plasmónico con una alta tasa de absorción del 99% en el rango de longitud de onda de 200 a 2500 nm38. Feng et al. ideó un evaporador solar mediante esponjas de melamina calcinantes (MS). El MS calcinado con aislamiento térmico logró una tasa de evaporación solar ultrarrápida (1,98 kg m-2 h-1) y una alta eficiencia fototérmica (~92%)39. Yan et al. estudiaron un aerogel ultraligero de paja de maíz/grafeno con una eficiencia de conversión de energía solar del 95% mediante reducción hidrotermal a baja temperatura y secado atmosférico utilizando cristales de hielo como plantillas40. Se utilizó madera natural de bajo costo como evaporador para la desalinización solar debido a su estructura microporosa y su excelente hidrofilicidad. La mayoría de las investigaciones construyeron dispositivos planos recubriendo materiales absorbentes de luz en las secciones transversales y longitudinales de madera natural41,42,43,44. Estas tecnologías, plagadas de una fabricación complicada y una baja tasa de evaporación, requieren mejoras adicionales en el rendimiento de la evaporación. Sin embargo, la elección de los materiales ha llegado al cuello de botella de la eficiencia, y es difícil superar el límite teórico de la eficiencia de conversión de energía.

Recientemente, para superar el límite de la eficiencia teórica, el evaporador solar se amplió de las estructuras originales 2D a 3D. En comparación con el evaporador 2D, la versión 3D exhibió un rendimiento de evaporación más excelente debido a un área de evaporación más grande y una reflexión menos difusa45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55. Por ejemplo, Cao et al. desarrolló un evaporador cónico Janus ASA 3D con una tasa de evaporación estable de 1,713 kg m–2 h–1 durante 14 días con un 3,5 % de agua de mar artificial56. Wang y cols. prepararon un cono fototérmico artificial con revestimiento de polipirrol (PPy) y una eficiencia de conversión solar aproximadamente 1,7 veces mayor que la película plana57. Liu y cols. informaron sobre un evaporador esférico catalítico fototérmico 3D de alto rendimiento cuya eficiencia de conversión de luz a vapor superó el límite teórico, alcanzando el 217%58. Sin embargo, la preparación relativamente compleja todavía necesita mejoras.

En este caso, se desarrolló un evaporador cónico a base de madera mediante tratamiento de flexibilidad de la madera, carga de material fototérmico y diseño estructural. La deslignificación mejoró la flexibilidad y la hidrofilicidad de la madera. El complejo de ácido tánico negro se utilizó como material principal para la captación solar fototérmica. Debido al diseño estructural racional, se produjeron múltiples reflejos de luz en la superficie del dispositivo y se redujo la reflexión difusa, lo que favoreció la absorción de luz. Por lo tanto, al utilizar este evaporador de cono de madera, la tasa de evaporación y la eficiencia alcanzaron hasta 1,79 kg m-2 h-1. Además, el evaporador demostró una desalinización eficiente y una excelente estabilidad. En conjunto, este dispositivo de evaporación cónico de madera altamente eficiente y estable es muy prometedor en la desalinización solar.

Inspirándose en la transpiración natural de las plantas, este estudio diseña un evaporador de cono de madera mediante la carga sucesiva de taninos e iones de hierro en la superficie DW. A diferencia del dispositivo tradicional de evaporación de la madera, en este trabajo la madera se sometió a un tratamiento de sulfito alcalino para eliminar la lignina parcial y la hemicelulosa, mejorando significativamente la flexibilidad de la madera y superando la inviabilidad de la conformación estructural 3D de la madera debido a su rigidez. En el primer paso, se obtuvo DW con hidrofilicidad y flexibilidad mejoradas. Después de un tratamiento de inmersión de dos pasos, la capa de absorción de luz de la madera pasó del amarillo pálido original al negro (Fig. 1a y Fig. 1 complementaria) gracias a la acción de complejación entre el ácido tánico y Fe3+,59. El evaporador de cono 3D se obtuvo finalmente cortando y dando forma a mano a madera flexible con la capa de absorción de luz negra para la desalinización solar de agua de mar (Fig. 1b).

a Diagrama esquemático de preparación de chapa de madera de conversión fototérmica. b Evaporador de cono de madera 3D.

La característica estructura porosa jerárquica de la madera fue beneficiosa para el rápido transporte de agua por acción capilar y un excelente aislamiento térmico60,61. Como se muestra en las imágenes SEM (Fig. 2a1, a2), grandes cantidades de canales estaban alineados verticalmente en la madera de álamo y estaban compuestos principalmente por fibras de madera y vasos42, que estaban bien conservados de la chapa de álamo después de la deslignificación y el recubrimiento (Fig. 2b1). , c1). Además, las imágenes de gran aumento mostraron algunas esferas en la superficie de la pared celular de la madera (Fig. 2c3), es decir, los complejos de ácido tánico en el DW-TA-Fe3+. Estos canales longitudinalmente paralelos estaban conectados por los hoyos distribuidos a lo largo de las paredes del recipiente (Fig. 2c2). La red de transporte de agua 3D constaba de canales longitudinales y pozos horizontales dentro de la madera. Además, después de eliminar la lignina parcial, las paredes celulares originales densamente empaquetadas evolucionaron hasta convertirse en un esqueleto muy aflojado, y las nanofibras de celulosa bien alineadas en la pared celular quedaron claramente expuestas (Figura complementaria 2), lo que mejoró la hidrofilicidad de la madera y redujo la conductividad térmica. Además, la eliminación de lignina redujo la rigidez de la madera y aumentó su flexibilidad, lo que hizo viable la construcción de dispositivos cónicos. La intensidad durante el plegado alcanzó incluso hasta 180 ° sin fracturarse (Figura complementaria 3).

a, b Imágenes ópticas de madera y DW. a1, b1 Las imágenes SEM de madera y DW en la sección tangencial. a2, b2 Las imágenes SEM de DW y madera en sección transversal. c La micromorfología del DW-TA-Fe3+. c6 Las imágenes de mapeo EDS del DW-TA-Fe3+.

Los cambios en los grupos funcionales químicos de la madera se analizaron mediante espectroscopia FTIR en diferentes etapas de tratamiento. La Figura 3a muestra los grupos funcionales químicos de la madera, DW y DW-TA-Fe3+, respectivamente. Como se puede observar, los grupos funcionales de la lignina y la hemicelulosa se debilitaron después del tratamiento con sulfato alcalino, donde los picos de absorción de vibración de estiramiento de C=O y acetoxi de la hemicelulosa fueron de 1738 y 1235 cm-1,62, respectivamente, mientras que los grupos funcionales característicos de lignina estaban en 1635, 1506 y 1463 cm-1,63. Sin embargo, se encontró un pico característico a 1722 cm−1 en el espectrograma del DW-TA-Fe3+, que pertenecía al pico de C=O en el ácido tánico64,65. El análisis de resultados de la composición química también confirmó este resultado (Fig. 3b). Los resultados anteriores identificaron que el tratamiento con sulfato alcalino eliminó parte del componente, es decir, lignina y hemicelulosa de la madera. Además, se utilizaron patrones XPS para investigar más a fondo la composición de los elementos químicos y la situación de los enlaces químicos de las muestras de madera. Como se muestra en la Fig. 3c, el espectro de estudio XPS del DW-TA-Fe3+ presentó tres picos característicos principales, entre los cuales C1, O1 y N1 tenían la energía de enlace de 284,6, 532,2 y 399,5 eV. El símbolo Fe2p (710,6 eV) se inició a partir del complejo de ácido tánico. El espectro C1s de alta resolución del DW-TA-Fe3+ indicó tres picos a 284,8, 286,5 y 288,2 eV relacionados con CC, CO y C=O, respectivamente (Fig. 4). El espectro de O1 reveló tres picos de CO (532,8 eV), C = O (532,1 eV) y O-Fe (531 eV), respectivamente (Fig. 3d). El enlace químico O-Fe se atribuyó a la deshidrogenación del grupo hidroxilo fenólico en el ácido tánico para formar un quelato con Fe3+ (Figura complementaria 5). El aumento en el contenido de oxígeno y la presencia del enlace químico O-Fe en el DW-TA-Fe3+ indicaron que el complejo de ácido tánico estaba cargado en la superficie de la madera (Tabla complementaria 1). Esta observación fue respaldada por las imágenes de mapeo EDS de elementos C, O y Fe en la superficie DW-TA-Fe3+ (Fig. 2c6 y Fig. Suplementaria 6).

a El espectro FTIR de la madera, DW y DW-TA-Fe3+. b El contenido relativo de celulosa, hemicelulosa y lignina en la madera y DW. c Espectros de estudio XPS de madera y DW-TA-Fe3+. d Picos de O1 de alta resolución.

a Los ángulos de contacto de la madera, DW y DW-TA-Fe3+. b La absorción de la madera y DW-TA-Fe3+. c Curvas de temperatura superficial del evaporador de cono de madera 3D. d Cambios en la masa de agua de tres sistemas de evaporación en condiciones de oscuridad y una intensidad de iluminación solar. e Conductividades térmicas de la madera natural y DW.

Una excelente hidrofilicidad es el requisito previo para la evaporación de la interfaz solar. Como se muestra en la Fig. 4a, en comparación con la madera, DW representó una mayor eficiencia de absorción de agua debido a la eliminación de la lignina relativamente hidrófoba. La gota de agua fue absorbida completamente por DW en solo 3 s. DW mantuvo su hidrofilicidad después del recubrimiento con TA-Fe3+. Además, la evaluación de la capacidad de transporte de agua de las muestras de madera y DW utilizando la solución de naranja de metilo (MO) reveló la mayor capacidad del sustrato DW para el transporte de agua (Figura complementaria 7). La eliminación de lignina no sólo aumentó la hidrofilicidad sino que también redujo la conductividad térmica de la madera63,66. En estado seco, la conductividad térmica de la madera y DW fueron 0,1455 y 0,1200 W/mk, respectivamente (Fig. 4e). El proceso de deslignificación hizo que la madera fuera más hidrófila, térmicamente aislante y porosa, aumentando la tasa de evaporación. La absorbancia óptica de la madera y DW-TA-Fe3+ se observó utilizando un espectrómetro UV-Vis-NIR. Como se muestra en la Fig. 4b, DW-TA-Fe3+ mostró una mayor capacidad de absorción en el rango de longitud de onda de 200 a 2500 nm, atribuida al recubrimiento del complejo de ácido tánico negro y la estructura porosa dentro de la madera. La Figura 4c ilustra las curvas de cambio de temperatura de la superficie del evaporador DW-TA-Fe3+, el evaporador DW y el agua durante la radiación solar simulada obtenida mediante imágenes térmicas infrarrojas. Después de 1 h, la temperatura del evaporador de madera 3D aumentó a 39 °C debido a los múltiples reflejos de luz en la superficie de la cavidad cónica (Figura 8 complementaria), el rendimiento térmico del evaporador DW-TA-Fe3+ es significativamente mayor que el Otros dos evaporadores.

Para estudiar la conversión fototérmica y la evaporación del evaporador de cono 3D, se utilizó un dispositivo de evaporación de agua casero para medir el cambio de masa de agua durante la evaporación (Figura complementaria 9). Se utilizó un anillo de espuma de algodón perlado (conductividad térmica de 0,02965 W/m·k) para fijar el evaporador, aislar y reducir la pérdida de calor39,67,68. La Figura 4d mostró la tasa de evaporación de agua, evaporadores 2D y 3D (con un área proyectada idéntica). En comparación con el evaporador 2D, el evaporador de cono 3D aceleró significativamente la evaporación del agua en las mismas condiciones de prueba, y la tasa de evaporación fue tan alta como 1,79 kg m-2 h-1, aproximadamente 8 y 1,6 veces mayor que la del agua (0,22 kg). m-2 h-1) y evaporadores 2D (1,11 kg m-2 h-1), más altos que muchos otros sistemas de energía solar de vapor, lo que implica un excelente rendimiento de evaporación del evaporador de cono de madera 3D.

Además, el área de contacto entre el dispositivo y el agua también es un factor importante que afecta el rendimiento de la evaporación. Por esta razón, investigamos el rendimiento de la evaporación de los tres sistemas controlando la altura a la que se sumergía el evaporador en agua (como se muestra en la Fig. 5a). La Figura 5c muestra los cambios en la temperatura de la superficie del dispositivo durante la conversión de energía solar a calor registrados por la cámara termográfica infrarroja. Después de 60 minutos de irradiación, la temperatura de la superficie del dispositivo (h = 5 mm) aumentó significativamente y alcanzó 38,8 °C. Sin embargo, la temperatura de todo el evaporador sumergido en agua era de sólo 36 °C. Como se muestra en la Fig. 5d, la tasa de evaporación de los dispositivos con un área de contacto mínima con el agua alcanzó hasta 1,78 kg m-2 h-1, mientras que la de todo el evaporador sumergido en agua fue de solo 1,18 kg m-2 h-1. . Como se muestra en la Fig. 5b, el dispositivo completamente sumergido en agua perdió mucho calor y la temperatura del agua a granel aumentó significativamente. Por lo tanto, el área de contacto entre el dispositivo y el agua estaba bajo un control razonable, evitando la pérdida de energía de la capa de absorción solar al agua en masa.

Diagrama esquemático del dispositivo a diferentes alturas bajo el agua. b Imágenes de temperatura superficial de los tres sistemas de evaporación. c Cambio de temperatura superficial de los tres sistemas de evaporación. d Cambios de masa de agua de tres sistemas de evaporación.

Además, para evaluar el rendimiento de desalinización del evaporador de cono de madera 3D, se utilizó agua de mar obtenida del Mar de China Oriental para la evaporación solar y la recolección de agua purificada durante la evaporación solar. Se utilizó espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente (ICP-MS) para detectar la concentración de iones. Como se muestra en la Fig. 6a y en la Tabla complementaria 2, las concentraciones de los iones principales (Na+, Mg2+, K+ y Ca2+) en el agua de mar después de la desalinización fueron 2,01, 0,22, 0,48 y 0,04 mg L-1, respectivamente, mucho menos. que el límite estándar de agua potable definido por la Organización Mundial de la Salud. Además, la figura complementaria 10 muestra los resultados del pH, los sólidos disueltos totales (TDS) y la conductividad del agua de mar antes y después de la desalinización. El pH del agua diluida fue 6,59, la conductividad fue 318 us/cm y el valor de TDS fue 19 ppm. Los resultados de las pruebas cumplen con la norma sanitaria para agua potable (GB 5749–2006), lo que indicó un buen rendimiento de desalinización del evaporador de cono de madera 3D. La Figura 6b presenta el rendimiento de estabilidad del evaporador; la tasa de evaporación aún podría alcanzar 1,62 kg m-2 h-1 después de un uso repetido diez veces. La figura complementaria 11 muestra la tasa de evaporación de DW-TA-Fe3+ en un almacenamiento a largo plazo de 30 días. La tasa de evaporación sigue siendo estable después de un almacenamiento prolongado; claramente, la tasa de evaporación también se mantuvo estable durante todo el período medido, lo que sin duda indicó una buena estabilidad y reciclabilidad del dispositivo DW-TA-Fe3+. Para probar más a fondo la estabilidad biológica, la madera y DW-TA-Fe3+ se colocaron en agua durante 15 días bajo luz solar natural, respectivamente. Como se muestra en la Fig. 6c, e, se observaron manchas obvias de moho en la superficie de la madera, y el DW-TA-Fe3+ no tiene manchas obvias de moho, lo que revela que la madera fue infectada por hongos en un estado húmedo. El SEM se utilizó para observar más a fondo la morfología de la superficie de la madera y DW-TA-Fe3+. Como se muestra en la Fig. 6d, f, muchos micelios estaban cubiertos en los canales de la madera. En comparación con los de la madera, la superficie y el interior de DW-TA-Fe3+ no mostraron agregación de micelio aparente, lo que indica una gran resistencia al moho. El análisis de resultados de la superficie DW-TA-Fe3+ después de flotar durante 30 días bajo luz solar natural también confirmó este resultado (Figura complementaria 12). El tratamiento con sulfito alcalino impartió resistencia al moho a la madera porque se eliminó la hemicelulosa parcial (un heteropolímero de monosacáridos y nutrientes para el moho) de la madera en bruto. Además, el excelente efecto antibacteriano de los taninos también influye en la prevención del moho69,70. Los resultados mostraron que el evaporador de cono de madera 3D tenía una estabilidad satisfactoria.

a Concentraciones de iones de Na+, Mg2+, K+ y Ca2+ de agua de mar y agua desalada. b Rendimiento del ciclo del DW-TA-Fe3+. c, d La morfología de la superficie de la madera después de flotar 15 días bajo luz solar natural. e, f La morfología de la superficie DW-TA-Fe3+ después de flotar 15 días bajo luz solar natural.

El rendimiento de evaporación de agua de DW-TA-Fe3+ bajo luz solar natural se midió en un dispositivo de destilación solar de fabricación propia. La Figura 7a muestra el proceso de recolección de agua dulce durante los experimentos al aire libre (8:00 a 16:00). Bajo la luz solar natural, se produjo vapor a partir de la superficie DW-TA-Fe3+. Luego se condensó agua dulce en la pared interior de la cúpula de vidrio y finalmente se vertió por el conducto lateral. Después de 8 h de evaporación, se recogieron ~9 ml de agua dulce del conducto lateral y la tasa de evaporación correspondiente alcanzó 1,59 kg m-2 h-1 (Fig. 7b). El DW-TA-Fe3+ mostró un efecto de evaporación debilitado en comparación con el de las condiciones de prueba de laboratorio porque la iluminación solar natural era menor que una intensidad solar simulada por el experimento. (1kWm−2). Se calculó que el costo de un DW-TA-Fe3+ era de $ 0,12 (Tabla complementaria 3). La comparación de los componentes de los materiales, el rendimiento y el costo entre este estudio y otras investigaciones se muestra en la Tabla complementaria 4. El resultado indicó que DW-TA-Fe3+ era un evaporador eficiente y práctico. Mientras tanto, el consumo diario de agua de un adulto (2–3 L) se puede producir con un dispositivo de 1 m2 (3,18 kg) después de 2 h bajo un promedio de aproximadamente 0,66 kW m-2 de luz solar natural.

a El experimento al aire libre para la evaporación del agua. b 8:00 a 16:00 con temperatura ambiente, humedad del aire e intensidad solar variables.

En resumen, inspirados en la transpiración natural de las plantas, desarrollamos un evaporador fototérmico de madera cónico de alta eficiencia mediante modificación química y diseño de la estructura del dispositivo. La eficiencia de evaporación del dispositivo alcanzó 1,79 kg m-2 h-1 bajo una sola luz solar. Además, el tratamiento con sulfito alcalino y la carga de complejo de taninos ayudaron a mejorar el rendimiento de la evaporación durante la resistencia al moho, lo que permitió que el dispositivo lograra una bioestabilidad satisfactoria después de la inmersión en agua durante hasta a 30 días. El DW-TA-Fe3+ mostró las características de bajo costo, fácil preparación y verde, lo que proporciona una nueva idea para la generación de energía solar de alta eficiencia.

Macklin proporcionó ácido tánico (TA) y sulfato de hierro hidrato (Fe2S3O12·xH2O) y los utilizó para la construcción de materiales absorbentes de luz. Para la fabricación de madera fototérmica se utilizó chapa de álamo como sustrato. Sinopharm Chemical ofreció sulfito de sodio (Na2SO3) e hidróxido de sodio (NaOH) y los utilizó para eliminar la lignina de la madera. Se utilizó agua desionizada durante todo el experimento.

Las chapas de madera con un tamaño de 90 mm × 90 mm × 0,55 mm (tangencial × longitudinal × radial) se sumergieron en una solución mixta de NaOH 2,5 M y Na2SO3 0,4 M (7 h, 100 °C) y luego se sumergieron en agua hirviendo. varias veces para eliminar químicos y así obtener la madera deslignificada (DW)71.

Primero, se sumergió DW en una solución acuosa de TA (4% p/v) durante 12 h a temperatura ambiente para preparar DW-TA. Después de eso, el DW-TA obtenido se sumergió en una solución acuosa al 4% p/v de Fe2S3O12·xH2O a temperatura ambiente durante 2 h para realizar la reacción complejante de TA y Fe3+ en la superficie del DW. A continuación, se cortó DW-TA-Fe3+ en un círculo con un diámetro de 42 mm y se enrolló formando un cono. Finalmente, el cono se fijó mediante un molde para preparar un evaporador de cono de madera 3D.

La microtopografía de la madera, DW y DW-TA-Fe3+ fue investigada mediante SEM (TM3030, Hitachi, Japón). La distribución de elementos superficiales de DW-TA-Fe3+ se midió mediante el sistema de mapeo SEM-EDS (SU8010, Hitachi, Japón). Los grupos funcionales químicos de la superficie, las composiciones y la valencia unida se analizaron utilizando FTIR (IR-Prestige 21, Shimadzu, Japón) XPS (Thermo Scientific K-Alpha, Thermo Fisher Scientific, Alemania). La composición de la madera se determinó mediante lavado paradigmático (estándar GB/T20805–2006 y GB/T20806–2006). Las características de absorción de luz solar de la madera y DW-TA-Fe3+ se detectaron utilizando un UV-vis-NIR (UV 3600Plus, Shimazu, Japón) en el rango de 200 a 2500 nm. La hidrofilicidad se evaluó mediante el sistema de ángulo de contacto OCA100 (Dataphysics, Alemania). La concentración de iones metálicos en el agua recolectada se evaluó mediante un espectrómetro de masas de plasma acoplado inductivamente ICP-MS (Agilent 720ES, Shimazu, Japón).

El evaporador de cono 3D se fijó mediante un anillo de espuma de algodón perlado con un diámetro de 30 mm sobre la superficie del agua del recipiente. El rendimiento de la evaporación de agua solar se probó utilizando un simulador solar (CEL-HXF300H5, China) con un espectro solar estándar (AM 1,5 G). Se utilizó una balanza electrónica (FA200, China) con una precisión de 0,1 mg para registrar los cambios de masa. La temperatura de la superficie del evaporador se midió mediante una cámara de infrarrojos (DS-2TPH10-3AUF).

Los datos que respaldan los hallazgos de este estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

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Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (32001257 y 31971739).

Facultad de Química e Ingeniería de Materiales, Universidad Zhejiang A&F, Hangzhou, 311300, República Popular China

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

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MX realizó los experimentos y escribió el artículo. PZ ayudó en los experimentos, analizó y discutió los resultados. YC, YY, CJ y ZW propusieron temas de investigación y redacción: revisión y edición.

Correspondencia a Zhe Wang o Chunde Jin.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Nota del editor Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

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Xie, M., Zhang, P., Cao, Y. et al. Un evaporador de cono de madera antifúngico tridimensional para la generación de vapor solar altamente eficiente. npj Agua Limpia 6, 12 (2023). https://doi.org/10.1038/s41545-023-00231-3

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Recibido: 13 de septiembre de 2022

Aceptado: 10 de febrero de 2023

Publicado: 20 de febrero de 2023

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

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