近日，新葡的京官网唐大伟教授团队在太阳能界面蒸发海水淡化领域取得新进展，国际权威能源材料期刊《Advanced Functional Materials》（IF：18.8）以“Highly salt-resistant 3D hydrogel evaporator for continuous solar desalination via localized crystallization”为题在线刊发了相关研究成果。

太阳能界面蒸发是一种新兴的海水淡化技术，因具有成本低、能耗低、系统简单、无污染等优势，近年来被广泛研究。然而，在海水连续蒸发过程中，光热蒸发表面会出现盐沉积问题，导致蒸发性能急剧下降，严重限制了该技术的实际应用。因此，亟需开发有效的抗盐策略。虽然有学者提出了打孔促进盐回溶的方法和Janus结构能够在一定程度上缓解积盐问题，但是以上方法都在一定程度上破坏了蒸发表面，牺牲了蒸发性能。另外，当前的抗盐策略和结构难以处理高浓度盐水。因此，如何使界面蒸发体有效抗盐，使其获得长时间稳定、高效的蒸发性能是一个重大挑战。

图1.三维水凝胶基蒸发体结构和边缘析盐工作原理示意图

   近日，该研究团队的唐大伟教授、李林副教授等人设计了一种三维水凝胶基蒸发体，通过微米级水输送调控有效增强了水分的径向输运，使其边缘溶液浓度升高实现盐分仅在三维锥形蒸发体的边缘析出，从而使蒸发主表面始终保持清洁，获得了长时间稳定、高效的蒸发性能。研究表明，该蒸发体在10-20 wt%高浓度盐水中连续光照，其光热表面无盐分沉积，蒸发性能稳定在2.07 kg m⁻² h⁻¹，是当前已报道文献的最佳值之一。此外，在真实海水浓度条件下可实现连续7天平均2.22 kg m⁻² h⁻¹的高效蒸发，优于目前大多数耐盐蒸发体。该研究为困扰太阳能界面蒸发的表面积盐问题提供了新的抗盐策略，为构建长期稳定、高效的界面蒸发结构提供了新思路。

图2. 蒸发性能和抗盐性能结果

以上工作得到国家自然科学基金、海洋能源利用与节能教育部重点实验室、大连市重点领域创新团队的大力支持。

文章链接：