随着全球范围水污染问题日益严重,清洁淡水短缺已经发展成为全球性的危机。太阳能是一种清洁的可持续能源,对太阳能的高效利用是一个热点研究领域,也是发展清洁可持续能源的一个很有前途的发展方向。目前研究的一个热点是利用光热转换材料构建太阳能水蒸发器,以便实现高效太阳能海水淡化和污水净化。但是,存在的难题是水蒸发过程中热量损耗严重、水蒸发效率低以及盐沉积堵塞水输运通道等,这些问题大大降低了太阳能的利用效率和水蒸发效率。目前,研发具有高水蒸发效率和耐盐沉积的高性能太阳能水蒸发器仍然面临挑战。因此,研发可持续的绿色高效海水淡化及污水净化方法是一个重要的研究课题。
气凝胶是一种具有优异性能的功能材料,具有超轻、超高孔隙率和多孔网络结构。然而,大多数气凝胶具有不规则无序的多孔结构,不利于快速水输运。具有有序排列垂直孔道结构的仿生气凝胶,具有吸附性能好、流动阻力小、水输运畅通快速等优势。因此,有序排列垂直孔道结构仿生气凝胶在构建高性能太阳能水蒸发器方面具有良好的应用前景。
相关论文:Zhong-Yi Wang, Ying-Jie Zhu*, Yu-Qiao Chen, Han-Ping Yu, and Zhi-Chao Xiong*. Bioinspired Aerogel with Vertically Ordered Channels and Low Water Evaporation Enthalpy for High-Efficiency Salt-Rejecting Solar Seawater Desalination and Wastewater Purification. Small, (2023). DOI: https://doi.org/10.1002/smll.202206917
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202206917
- 西安交大张彦峰教授团队 Adv. Mater.:仿生梯度界面相刚柔一体化设计构筑高能量耗散材料 2026-09-10
- 北京化工大学张军营教授、程珏教授、中国兵器第五三研究所李鲲副研究员团队AM:仿生Janus全纳米纤维自供能电子皮肤,实现高精度无伪影人机交互 2026-09-10
- 北工大郭金鑫教授团队 AFM:红外/可见双模防伪的仿生多光栅光致聚合物器件 2026-09-08
- 北化汪晓东教授、刘欢副教授团队 AFM: 相变微胶囊赋能聚甲醛纤维气凝胶实现强化的亚环境辐射冷却与全天候热管理 2026-09-12
- 港大徐立之/山大曾志辉/北理工王长显/深职大廖翕 Nat. Commun.:连续电导率梯度的纳米纤维气凝胶-实现超宽带低反射电磁屏蔽 2026-09-05
- 天科大程博闻/天工大庄旭品教授 Adv. Mater.:光谱调控 - 热阻隔协同的多级SiO?@CNF气凝胶实现高性能被动辐射制冷 2026-08-11