近期,我中心博士生孙双杰以第一作者在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上发表了题为 “Versatile Janus composite non-woven solar absorbers with salt resistance for efficient wastewater purification and desalination” 的研究论文,青年拔尖人才米皓阳和郭占虎教授为论文通讯作者。
淡水资源短缺是许多发展中国家面临的重大问题,通过太阳能进行海水脱盐是获得淡水的一种重要途径。太阳能蒸发器是一种集光热亲水材料和收集水蒸汽装置于一体的海水脱盐装置。进行海水脱盐时,将光热亲水材料浸入海水中,在太阳光的照射下,光热亲水材料表面会快速升温,海水在其表面蒸发得到水蒸气,通过将水蒸气冷凝获得淡水。该研究制备了一种可实现海水脱盐和油水乳浊液分离的通用型碳纳米管/聚吡咯复合材料蒸发器,特殊的结构和涂层设计使该蒸发器表面展现了分层的微观结构和两侧不同的Janus润湿性能。在一个太阳光下,水蒸发性能为1.61 kg/m-2/h,能量转化效率可达91.2%。由于其Janus润湿性能,该蒸发器在海水脱盐过程中具有抵抗光热表面析盐的特性。此外,该蒸发器的吸水侧在水中展现了亲水/疏油的特性使其能对油水乳浊液和污水进行分离,且分离出的水纯度约为99.8%,克服了油水乳浊液的分离的难题。该研究对制备通用抵盐型太阳能蒸发器具有重要的指导意义。
Graphical abstract
该研究得到了国家自然科学基金(12072325和51603075),重大研发(2019YFA0706802)及香港资助研究局(PolyU 152099/18E和PolyU 15204719/18E)的支持。
论文信息: Versatile Janus composite non-woven solar absorbers with salt resistance for efficient wastewater purification and desalination, ACS Applied Materials & Interfaces
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c05618