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CoWO4–x-Based Photothermal Membranes for Solar-Driven Water Evaporation and Eutrophic Lake Water Purification
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-12-03 , DOI: 10.1021/acsomega.0c03887 Haixia Liu 1 , Chunyu Yang 2 , Wei Guo 1 , Feng Zhang 1 , Huiming Lin 1 , Le Zhao 1 , Tianyue Ma 1 , Xinxin Lu 3 , Fengyu Qu 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-12-03 , DOI: 10.1021/acsomega.0c03887 Haixia Liu 1 , Chunyu Yang 2 , Wei Guo 1 , Feng Zhang 1 , Huiming Lin 1 , Le Zhao 1 , Tianyue Ma 1 , Xinxin Lu 3 , Fengyu Qu 1
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Solar-driven water evaporation has been proven to be a promising and efficient method for the energy crisis and clean water shortage issues. Herein, we strategically design and fabricate a novel nonstoichiometric CoWO4–x-deposited foam nickel (NF) membrane (CoWO4–x@NF) that possesses all the desirable optical, thermal, and wetting properties for efficient water evaporation and purification. The broadband absorption of CoWO4–x nanoparticles (NPs) obtained by hydrogen reduction contributes to light-to-heat conversion, while NF with a three-dimensional porous structure can support CoWO4–x NPs and ensure the rapid flow of water molecules during the water evaporation process. We systematically explore and compare the outdoor water evaporation performance of the pure water group, NF group, and CoWO4–x@NF group, and the results show that CoWO4–x@NF performs well under natural sunlight irradiation (water evaporation: 2.91 kg m–2). Significantly, under solar irradiation, the remarkable reduction of Cyanophyta and Euglenophyta in lake water is achieved in the CoWO4–x@NF membrane-administered group, and these two algae are the main factors for eutrophication of the lake water. Our work highlights the great potentials of the CoWO4–x@NF membrane as a device for realizing outdoor solar energy-driven water evaporation and proposes a new strategy for purifying the eutrophication of the lake water.
中文翻译：
基于CoWO 4– x的光热膜，用于太阳能驱动的水蒸发和富营养化的湖泊水净化
事实证明，太阳能驱动的水蒸发是解决能源危机和清洁水短缺问题的一种有前途的有效方法。在这里，我们从战略上设计和制造了一种新型的非化学计量的CoWO 4– x沉积泡沫镍（NF）膜（CoWO 4– x @NF），该膜具有高效水蒸发和净化所需的所有光学，热和湿润特性。通过氢还原获得的CoWO 4– x纳米颗粒（NPs）的宽带吸收有助于光热转换，而具有三维多孔结构的NF可以支持CoWO 4– xNP并确保水分子在水蒸发过程中快速流动。我们系统地研究和比较了纯水组，NF组和CoWO 4– x @NF组的室外水蒸发性能，结果表明，CoWO 4– x @NF在自然阳光照射下表现良好（水蒸发：2.91 kg m –2）。值得注意的是，在CoWO 4 – x @NF膜施用组中，在太阳辐射下，湖水中的蓝藻和裸藻明显减少，而这两种藻类是湖水富营养化的主要因素。我们的工作突出了CoWO的巨大潜力4- x @NF膜作为一种实现室外太阳能驱动的水蒸发的装置，并提出了一种净化湖水富营养化的新策略。
更新日期：2020-12-15
中文翻译：
基于CoWO 4– x的光热膜，用于太阳能驱动的水蒸发和富营养化的湖泊水净化
事实证明，太阳能驱动的水蒸发是解决能源危机和清洁水短缺问题的一种有前途的有效方法。在这里，我们从战略上设计和制造了一种新型的非化学计量的CoWO 4– x沉积泡沫镍（NF）膜（CoWO 4– x @NF），该膜具有高效水蒸发和净化所需的所有光学，热和湿润特性。通过氢还原获得的CoWO 4– x纳米颗粒（NPs）的宽带吸收有助于光热转换，而具有三维多孔结构的NF可以支持CoWO 4– xNP并确保水分子在水蒸发过程中快速流动。我们系统地研究和比较了纯水组，NF组和CoWO 4– x @NF组的室外水蒸发性能，结果表明，CoWO 4– x @NF在自然阳光照射下表现良好（水蒸发：2.91 kg m –2）。值得注意的是，在CoWO 4 – x @NF膜施用组中，在太阳辐射下，湖水中的蓝藻和裸藻明显减少，而这两种藻类是湖水富营养化的主要因素。我们的工作突出了CoWO的巨大潜力4- x @NF膜作为一种实现室外太阳能驱动的水蒸发的装置，并提出了一种净化湖水富营养化的新策略。
京公网安备 11010802027423号