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基于界面蒸發(fā)的太陽能海水淡化技術(shù)具有低成本、節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)勢，是一種可持續(xù)的淡水獲取技術(shù)，可一步直接從海水中制取飲用水。該技術(shù)適用于中大規(guī)模淡化廠（沿海地區(qū)、海島）和便攜式凈水裝置（農(nóng)村、野外、海上船只、海上作業(yè)平臺等）。近年來，隨著各類高效蒸發(fā)器的研發(fā)，太陽能轉(zhuǎn)換效率得到了顯著提高，已經(jīng)接近商用價值。然而，同傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)一樣，都面臨著鹽分污染問題，不可避免地影響蒸發(fā)器的性能和壽命。

西安交大電信學部闕文修教授團隊是最早從事該領(lǐng)域研究的團隊之一，針對這一問題，在早期研究工作（Materials Horizons2018，5，1143-1150、Journal of Materials Chemistry A，2018，6，16196-16204(ESI高被引論文)、Chemical Engineering Journal 2019，373，955-962）的基礎(chǔ)上，綜述了目前光熱材料的各類阻鹽技術(shù)，分為清洗、擴散、排斥、收集四種技術(shù)（圖1），以“Innovative Salt-blocking Technologies of Photothermal Materials in Solar-driven Interfacial Desalination”為題發(fā)表在國際材料學著名學術(shù)期刊Journal of Materials Chemistry A（2021，9，16233-16254，影響因子12.732）上。

圖1光熱材料的各類阻鹽技術(shù)

進一步綜述了現(xiàn)有蒸發(fā)系統(tǒng)的全部阻鹽策略，分為人工移除（包括清洗、收集）、屏蔽效應（包括疏水效應、雙面膜、離子排斥）、勢場液流驅(qū)動（包括夜間自溶解、反向自擴散、單向液流、馬蘭戈尼效應）（圖2），分析了各種阻鹽機制的優(yōu)缺點，展望了該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機遇，最近以“Recent AdvancedSelf-Propelling Salt-Blocking Technologies forPassive Solar-DrivenInterfacial Evaporation Desalination Systems”為題發(fā)表在國際能源領(lǐng)域權(quán)威期刊Nano Energy（影響因子為17.881）上。該工作有望為設(shè)計和開發(fā)高效耐鹽太陽能海水淡化系統(tǒng)提供借鑒意義。

圖2太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)的全部阻鹽策略

上述工作是在電信學部電子科學與工程學院學院電子陶瓷與器件教育部重點實驗室闕文修教授和楊亞威助理教授指導下完成。電信學部巴基斯坦留學生Fahad Nawaz為上述第一篇論文的第一作者，博士生盛敏豪為第二篇論文的第一作者，楊亞威助理教授為兩篇論文的共同第一作者和通訊作者，闕文修教授為兩篇論文的通訊作者，西安交通大學為唯一作者單位。電子科學與技術(shù)專業(yè)趙石焓作為參加大學生創(chuàng)新訓練“基于太陽能驅(qū)動界面蒸發(fā)的海水淡化”的本科生，深度參與了兩篇文章的整理和寫作過程。

該工作得到了國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、中國博士后科學基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務費等項目的支持。

闕文修教授團隊長期致力于納米復合材料的新能源與環(huán)境應用研究，該研究工作是闕文修教授課題組在太陽能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域多項研究成果發(fā)表在ACS Energy Letters，ACS Nano，Materials Horizons，Applied Catalysis B:Environmental，Journal of Materials Chemistry A，Chemical Engineering Journal等國際著名期刊后的又一重要進展。

文章1鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D1TA03610F#!divAbstract

文章2鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521007230