曲怡臻 科技日?qǐng)?bào)記者 王祝華

4月14日，記者從海南大學(xué)獲悉，該校南海海洋資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃瑋團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建傾斜式雙親水Janus蒸發(fā)器，為長(zhǎng)期、高效、協(xié)同提取淡水和礦物鹽資源提供新的可能性。相關(guān)成果以“雙親水兩面蒸發(fā)器用于高效雙模式太陽(yáng)能水蒸發(fā)”為題，發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》上。

太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的界面水蒸發(fā)系統(tǒng)為解決全球淡水資源危機(jī)提供了一種綠色、環(huán)保、可持續(xù)的技術(shù)方案。然而，目前大多數(shù)水蒸發(fā)器存在成本較高、光熱轉(zhuǎn)換效率較低和抗鹽能力差等問題，難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的實(shí)用化。探索具有低成本、高能量轉(zhuǎn)換效率、可擴(kuò)展以及長(zhǎng)效耐鹽的界面水蒸發(fā)系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用至關(guān)重要。

黃瑋團(tuán)隊(duì)采用靜電紡絲膜作為頂部蒸發(fā)層，無紡布作為底部供水層，構(gòu)建一種雙親水性Janus結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器，并結(jié)合傾斜隔離結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期高效水蒸發(fā)和靈活的鹽處理。這樣的蒸發(fā)器具有充分的水分輸送、良好的能量限域和靈活的鹽處理等特點(diǎn)，不僅可以在10 wt%的氯化鈉（NaCl）溶液中穩(wěn)定工作200個(gè)小時(shí)且無鹽結(jié)晶，而且可以在一個(gè)太陽(yáng)光下達(dá)到每平方米日采鹽260克的高效采鹽率。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，具有封裝結(jié)構(gòu)的靜電紡絲膜能夠?qū)崿F(xiàn)較好的能量限域效果，極大提高光熱轉(zhuǎn)換性能，能夠在不破壞蒸發(fā)性能的情況下減少50%的材料用量。在蒸發(fā)器中，靜電紡絲膜蒸發(fā)層和無紡布供水層的水導(dǎo)率差異有效地抑制內(nèi)部由于液體表面張力不同引起的液體流動(dòng)的現(xiàn)象。此外，傾斜的隔離結(jié)構(gòu)在無紡布內(nèi)部構(gòu)建鹽度梯度，實(shí)現(xiàn)離子的單向傳輸。