効率的な太陽蒸発のために、蒸発エンタルピーと水輸送速度のバランスを達成するための調整可能なリグノセルロースベースのエアロゲル

太陽駆動型界面蒸発技術は、淡水不足を緩和するための効果的なアプローチとなっています。蒸発効率を改善するには、蒸発器における水輸送速度と蒸発エンタルピーの細孔サイズの依存性をさらに調査する必要があります。天然木材中の水と栄養素の輸送に基づいて、カルボキシメチルナノセルロース（CMNC）架橋、双方向凍結、アセチル化、およびMxeneコーティングを使用して、リグノセルロースエアロゲルベースの蒸発器を促進しました。エアロゲルの細孔サイズは、CMNCコンテンツを制御することにより調整されました。エアロゲルベースの蒸発器のチャネル直径が21.6から91.9μmに増加すると、提案された蒸発器の水輸送速度は31.94から75.84 g min-1に増加し、そのエンタルピーは1146.53に1146.53に増加して1791.60 kJ kg-1に増加しました。73.4μmの細孔サイズで、エアロゲルベースの蒸発器の蒸発エンタルピーと水輸送速度はバランスを達成し、最高の太陽蒸発速度（2.86 kg M-2 H-1）につながりました。蒸発器は、優れた光熱変換効率（93.36％）と塩抵抗性（8時間の3サイクル後の塩沈着なし）を示しました。この研究では、海水淡水化のための効率的な太陽駆動蒸発器の開発を導くことができます。

Solar-driven interfacial evaporation technology has become an effective approach to alleviate freshwater shortage. To improve its evaporation efficiency, the pore-size dependence of the water transport rate and evaporation enthalpy in the evaporator should be further investigated. Based on the transportation of water and nutrients in natural wood, we facilely designed a lignocellulose aerogel-based evaporator using carboxymethyl nanocellulose (CMNC) cross-linking, bidirectional freezing, acetylation, and MXene-coating. The pore size of the aerogel was adjusted by controlling its CMNC content. When the channel diameter of the aerogel-based evaporator increased from 21.6 to 91.9 μm, the water transport rate of the proposed evaporator increased from 31.94 to 75.84 g min-1, while its enthalpy increased from 1146.53 to 1791.60 kJ kg-1. At a pore size of 73.4 μm, the evaporation enthalpy and water transport rate of the aerogel-based evaporator achieved a balance, leading to the best solar evaporation rate (2.86 kg m-2 h-1). The evaporator exhibited excellent photothermal conversion efficiency (93.36%) and salt resistance (no salt deposition after three cycles of 8 h). This study could guide the development of efficient solar-driven evaporators for seawater desalination.