YS
Yongchen Song
Author with expertise in Anaerobic Methane Oxidation and Gas Hydrates
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
7
(14% Open Access)
Cited by:
293
h-index:
28
/
i10-index:
69
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Large-Area Clay Composite Membranes with Enhanced Permeability for Efficient Dye/Salt Separation

Yixuan Fu et al.Jan 13, 2025
The escalating discharge of textile wastewater with plenty of dye and salt has resulted in serious environmental risks. Membranes assembled from two-dimensional (2D) nanomaterials with many tunable interlayer spacings are promising materials for dye/salt separation. However, the narrow layer spacing and tortuous interlayer transport channels of 2D-material-based membranes limit the processing capacity and the permeability of small salt ions for efficient dye/salt separation. In this work, a novel sepiolite/vermiculite membrane was fabricated using Meyer rod-coating and naturally occurring clay. The intercalation of sepiolite Nanofibers between vermiculite Nanosheets provides additional transport nanochannels and forms looser permeable networks, producing composite membranes with remarkably enhanced flux. As a result, the optimized membranes with 80% sepiolite exhibit remarkable flux as high as 78.12 LMH bar−1, outstanding dye rejection (Congo Red~98.26%), and excellent selectivity of dye/salt of 10.41. In addition, this novel all-clay composite membrane demonstrates stable separation performance under acidity, alkalinity and prolonged operation conditions. The large-scale sepiolite/vermiculite membranes made by the simple proposed method using low-cost materials provide new strategies for efficient and environmentally-friendly dye/salt separation.
0

3D macroporous MXene/sodium alginate aerogels with “brick-concrete” structures for highly efficient solar-driven water purification

Yang Zhang et al.May 25, 2024
Interfacial water evaporation, powered by solar energy, holds great promise to extract freshwater from seawater on a global scale. It has the potential to address the world's water scarcity challenges using renewable energy. While the ideal design of evaporator materials is critical to the interfacial vaporization desalination, tailoring the structures and compositions of solar evaporators and figure out the structure/composition-performance relationship of evaporators remains unexplored. Herein, 3D macroporous "brick-concrete" MXene/sodium alginate aerogel (MSA) evaporators were designed and fabricated with constant MXene content and varying polymer loading. The as-made MSAs show sodium alginate-dependent evaporating performance with an optimum evaporation rate of 3.28 kg m−2 h−1 (1 sun). This exceptional rate is attributed to several factors, including enhanced light absorption, optimized pore sizes, reduced enthalpy of evaporation and improved water transport. The water molecule states and hydrogen bonding network in the aerogels can be tuned by their compositions, resulting in the reduced evaporation enthalpy, the monolithic structures with controlled thermal conductivity facilitate the exploitation of environmental energy, leading to the high evaporation rate. Our study not only establishes design principles for achieving superior evaporation performance, but also sheds light on the relationship between structures, compositions, and performance of solar evaporators.
0

Analysis of interfacial effect and boundary layer for forced convection on the macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surface: A large eddy simulation

H. Cong et al.Jul 1, 2024
Hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces are developed to solve the flow and heat transfer performance contradiction. However, hybrid surfaces often have micro- or nano-scale featured sizes and are used in phase change heat transfer because hydrophilic regions contribute to droplet nucleation, and hydrophobic regions contribute to bubble nucleation. In this study, large eddy simulation is used to investigate the forced convection on macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces where only the surface local wettability is changed. Three hybrid surfaces with different hydrophilic-hydrophobic ratios and two homogeneous wettability surfaces are designed, and representative flow Reynolds numbers of 4000, 6000, 10 000, and 40 000 are explored to achieve different turbulent styles. The transient parameters of kinematics, vorticity, and boundary layer are analyzed to clarify the mechanism of turbulence change and eddy generation and explain the causes of variations in flow and heat transfer performances. It proves that macroscopic hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces are suitable for forced convection due to the drag reduction on hydrophobic regions, backflows at hydrophilic-hydrophobic interfaces, and eddies at hydrophobic-hydrophilic interfaces, which can enhance the internal disturbance and harmonize the flow and heat transfer performances. The mechanism has a profound significance in broadening the application of hydrophilic-hydrophobic hybrid surfaces and designing the arrangement of hydrophobic regions.