东北林业大学王成毓、杨海月教授团队提出一种以聚多巴胺桥接改性构筑高效海水淡化气凝胶的策略

研究背景：

工业的迅猛发展持续推高了对传统能源的需求，而由此引发的能源危机进一步加剧了全球淡水资源短缺的问题，这是人类社会的可持续发展所面临的重大挑战。近年来，海水淡化作为一种成熟的淡水获取途径受到了广泛关注。在众多新兴的淡化方法中，太阳能驱动的界面蒸发器因其优异的光热转换效率、低能耗、操作安全性以及良好的生态兼容性实现了快速发展。为了将这些优势转化为实际应用，开发能够在复杂环境条件下同时实现高效蒸发与长期稳定运行的蒸发系统，对于推动界面蒸发器技术的发展具有重要意义。

研究进展：

东北林业大学王成毓、杨海月教授团队出一种以聚多巴胺桥接改性构筑高效海水淡化各向异性气凝胶的策略。以聚多巴胺作为“桥梁”，通过对光热纳米粒子MXene改性提升光热性能，同时与纤维素形成共价交联结构以增强结构的稳定性。同时，受木材结构的启发，通过冷冻铸造的方法构建了各向异性孔道结构从而可以实现水的快速运输。在标准光照条件下，该蒸发器实现了2.29 kg.m^-2 .h^-1的蒸发速率和约97.3%的光热转换效率。并且在长时间的循环实验和实际应用中，该蒸发器保持了优异的蒸发性能和良好的结构稳定性。

未来展望：

本工作通过将实验和模拟相结合证明了光热改性和界面键合的机理，将仿生结构设计和界面工程的有机结合为界面蒸发器的蒸发性能、耐久性和多功能性的进一步优化奠定了基础，为构建高效、低能耗的淡水获取系统，缓解全球水资源压力和推动可持续发展提供重要参考。

原文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0888