高盐蒸发结晶技术（AM具有垂直辐射容器的3D水凝胶蒸发器实现稳定的太阳能脱盐）

向蒸发表面/界面输送足够的水是克服太阳能驱动界面脱盐中盐分积累的最广泛采用的策略之一。然而，水传输和热传导损失正相关，导致热局部化和耐盐性之间的权衡。在此，首次制备了具有垂直辐射容器的 3D 水凝胶蒸发器，以克服长期存在的权衡，从而实现高盐度的高速率和稳定的太阳能脱盐。实验和数值模拟表明，由大型垂直容器通道、辐射容器和多孔容器壁组成的独特分层结构有利于强自盐排放和低纵向热导率。据我们所知，这是无盐系统的最佳报道结果。这项工作展示了一种新型分层微结构的制备方法，并为下一代高效耐盐太阳能蒸发器的设计提供了关键的见解。

图文简介

用于 SDID 的具有随机孔结构的常规蒸发器的示意图。不充分的水传输实现了热局部化，但盐沉积在蒸发表面上。b) 用于 SDID 的具有垂直对齐容器的传统蒸发器的示意图

EHSC-VR 气凝胶的制造过程示意图及气凝胶的结构表征

a) 在黑暗条件和单日光照下，水的质量随时间变化，包括纯水、EHSC-R、EHSC-VA 和 EHSC-VR 水凝胶。b) 黑暗条件下的水蒸发率和计算的散装水的等效焓，EHSC-R、EHSC-VA 和 EHSC-VR 水凝胶。c) 纯水、EHSC-R、EHSC-VA 和 EHSC-VR 水凝胶在单日光照下的蒸发速率和相应的蒸发效率。d) EHSC-R、EHSC-VA 和 EHSC-VR 的蒸发速率不同盐度盐水中单日照射下的水凝胶[J]. e) EHSC-VR 水凝胶的蒸发速率和时间与报告的“无盐”系统在最大盐水盐度下单日照射下的比较。f) EHSC-R、EHSC-VA 和 EHSC-VR 水凝胶在 20 wt% 盐水中单日光照 8 小时蒸发速率的演变。g) 在连续 8 小时单日照射实验期间，在 20 wt% 盐水中 EHSC-R、EHSC-VR 和 EHSC-VA 水凝胶表面的盐沉淀进展（白色虚线代表盐析的部分）。h) 太阳能淡化前后盐水样品的盐度变化。i) EHSC-VR 水凝胶在 3.5 wt% 和 20 wt% 盐水中的长期蒸发率，在单日光照下 7 天，每天 8 小时。日期显示为平均值 ± S.D. (n = 3)。

a) 示意图和 b、c、d) 自制太阳能海水淡化装置的数码照片。e) 淡水产量、累计淡水产量和室外蒸发实验条件：光照强度、地表温度EHSC-VR 水凝胶。

论文信息

论文题目：3D Hydrogel Evaporator with Vertical Radiant Vessels Breaking the Trade-Off Between Thermal Localization and Salt Resistance for Solar Desalination of High-Salinity