《Chinese Chemical Letters》发表海科学院海水资源绿色高值利用研究团队最新研究成果
时间: 2024-03-22
来源: 教育部
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近日，海科学院海水资源绿色高值利用研究团队在化学领域Top期刊《Chinese Chemical Letters》发表题为“An overview of photothermal materials for solar-driven interfacial evaporation”的研究成果。我院高慧敏讲师、徐兴涛教授为该论文的共同通讯作者，硕士研究生方毅铭为该论文的第一作者。
淡水资源短缺是一项全球性的难题。为解决这一问题，各项海水淡化技术被广泛研究，譬如反渗透、蒸馏法、多级闪蒸、电渗析法等，但是这些方法对能源的消耗十分巨大。近年来研究者提出太阳能驱动界面蒸发技术，即将光生热量局域在材料表面，集中加热少量的水以高效地促进海水蒸发。该技术利用太阳能这一充足的可再生清洁能源，对缓解水资源紧张和能源的可持续发展都具有重大意义。现如今，太阳能驱动界面蒸发技术不断发展，开发出了不少优异的光热材料，但是对材料的多功能性以及耐久性缺乏系统的概述。在该研究成果中，研究团队首先阐明了各类光热材料的作用原理，以及耐盐材料的结构设计思路。此外还讨论了光热材料在环境领域的其他应用，如水的消毒杀菌、重金属去除、油水分离等；以及提升光热材料耐磨、抗污损性能的策略，如使用防腐涂层或自修复表面（图1）。最后，研究团队对今后光热材料的设计思路和发展方向提出了探讨，研究成果有助于对未来高性能、多功能光热材料的生产提供可行的解决方案。
图1 (a)光热材料的主要类型;(b)提升光热材料耐盐性的设计思路;
(c)光热材料的多功能应用;(d)提升光热材料耐盐性的设计思路
