Bio-inspired magnetically induced self-assembling Janus solar evaporator with antifouling and antiscaling properties
Notice bibliographique
Résumé
• A magnetically induced self-assembling Janus solar evaporator was fabricated. • The anisotropic evaporator achieved an evaporation rate of 2.13 kg m −2 h −1 . • The PFDTES modification imparts the photothermal layer with antifouling properties. • Interactions in the evaporator and antifouling properties were probed by AFM. Engineering solar evaporators with Janus structures is crucial for facilitating water transition and heat localization to enhance water evaporation efficiency. However, the fragile discontinuous bilayer structures and unavoidable surface fouling significantly hinder their application. Herein, inspired by the Janus structure of Black Amanita mushrooms, we designed a robust solar evaporator with an integrated wood-like and Janus structure using directional freeze-casting and magnetically induced self-assembly of polypyrrole-coated Fe 3 O 4 particles as a build-in photothermal top layer within a hydrophilic matrix, followed by covering it with an additional hydrophobic fluorine layer to simultaneously regulate surface wettability and antifouling properties. Incorporating the hydrophobic fluorine layer onto the solar evaporator not only enhances its water evaporation efficiency via thermal localization effects, but also prevents fouling, salt, and dust scaling accumulation on its surface, facilitating water transportation, thus achieving a groundbreaking performance with the evaporation rate of 2.13 kg m −2 h −1 under one sun irradiation. Moreover, the mechanical performance of the as-prepared solar evaporator can be further optimized by precisely modulating supramolecular interactions within its structure, achieving Young’s modulus over 4 MPa and maintaining structural integrity after the peel-off tests. The fabricated solar evaporator enables highly efficient water purification from artificial seawater, oil-in-water emulsions, and industrial wastewater, providing a rational strategy for designing high-yield solar evaporation systems for wastewater containing complex contaminants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».