近日，新型膜材料与膜过程课题组在光热蒸发领域取得新进展，相关成果以“When Coordination Polymers Meet Wood: from Molecular Design toward Sustainable Solar Desalination”为题，在纳米科技领域国际权威期刊《ACS Nano》发表，郑州大学化工学院为第一单位，2023届硕士生盛开为第一作者，朱军勇副教授和张亚涛教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、河南省杰出青年基金和博士后面上项目的资助。

木材具有良好的亲水性、各向异性和排列有序的分层通道，是界面蒸发应用的理想衬底。研究团队提出了一种利用化学稳定的配位聚合物Ni-DTA作为光热纳米材料的新策略，在分子水平上构建高效木基光热蒸发器。研究表明木头通道壁上原位生长的Ni-DTA增强了蒸发器的光吸收，同时使蒸发界面的热量局域化。通过进一步合理控制溶剂比例，实现一维纳米纤维和零维纳米颗粒共存，有效地保留了木质衬底的分层通道和开孔结构。此外，实验数据和分子动力学模拟结果表明Ni-DTA的引入削弱了蒸发界面附近水分子氢键密度，从而降低了蒸发过程的能量需求。这些综合的理化特性使Balsa-NiDTA蒸发器具有优异的蒸发速率（2.75 kg m^-2h^-1）和能量效率（82%）。这种基于配位聚合物和木头的水制取材料，为海水淡化提供了一种实用的解决方案，同时为可扩展性和可持续性的光热蒸发器提供了有用的指引。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.3c01421