2025年2月,博士生彭烨、邵洋为共同第一作者的论文“Nature-Inspired Upward Hanging Evaporator with Photothermal 3D Spacer Fabric for Zero-Liquid-Discharge Desalination”发表在Nano-Micro Letters (2026, 18,22)。目前,该期刊最新影响因子为38.5。

针对传统太阳能界面蒸发技术在处理高浓度卤水时性能衰减迅速之困局,以及零液排放蒸发器的设计需求,受红树叶片结构启发,我们提出一种反向供水的向上悬挂式蒸发器。以低成本三维间隔涤纶织物为基底,通过两步原位聚合依次引入聚多巴胺(PDA)与聚吡咯(PPy),制得PPSF光热材料。该材料独具“叶脉”状多级孔道结构,兼具优异的水传输能力、高效光捕获性能及大幅增大的蒸发面积。当PPSF倾斜角θ优化至52°时,毛细驱动力与重力达致精妙平衡:水分持续输送至向上倾斜的蒸发区,而盐分则因浓度梯度向向下倾斜的结晶区迁移并析出,从而实现“蒸发-结晶”功能的自动分离。此设计不仅避免了卤水排放引发的环境污染与热损失,亦有效缓解了盐结晶对蒸发过程的抑制作用。长期室内测试表明,该蒸发器在7 wt%卤水中连续运行三日,蒸发速率稳定于2.71 kg·m-2·h⁻¹,累计回收盐晶7.28 g;经14天使用后,PPSF仍保持93%的太阳能吸收效率与5.2 MPa的机械强度。户外实测进一步验证,在自然光照下,蒸发器总蒸发量达21.4 kg·m-2,所得冷凝水中Na⁺浓度低于10 mg·L-1,完全符合WHO饮用水标准。
原文链接:https://doi.org/10.1007/s40820-025-01868-0