近日,台州学院生命科学学院阳光净水团队在太阳能界面蒸发(SIE)水处理领域取得重要进展。相关研究成果以“Achieving ultrahigh water evaporation using g-C₃N₄/MoS₂/chitosan hydrogel@nickel foam evaporator with low enthalpy and optimized scallion-like structure”为题,发表于中科院双一区TOP期刊《Chemical Engineering Journal》(2026年影响因子12.5)。蒋茹副教授为第一通讯作者,资源与环境专业2024级硕士研究生徐泽恩为第一作者,台州学院为第一署名单位,浙江工商大学、加拿大北英属哥伦比亚大学为论文合作单位。
全球淡水资源紧缺加速了太阳能界面蒸发淡化技术的发展,但传统蒸发器存在光捕获弱、蒸发焓高、高盐工况易积盐、仅适用于单一水源等不足。针对上述问题,阳光净水研究团队以镍泡沫(NF)为刚性骨架,水热制备g-C₃N₄/MoS₂异质结光热材料,结合壳聚糖(CS)交联成型,仿葱茎多层卷曲结构构筑3D CMC@NF蒸发器。该蒸发器的核心优势来源于材料与结构的协同创新:壳聚糖所含丰富氨基、羟基可重构水分子氢键网络,使蒸发焓由2415 kJ·kg⁻¹降至828 kJ·kg⁻¹;仿葱茎层级卷曲结构可多重散射太阳光,拓宽蒸发界面并形成低阻蒸汽逃逸通道。在1倍太阳光照下,蒸发速率达6.17 kg·m⁻²·h⁻¹,户外全天产水量为74.54 kg·m⁻²。此外,3D CMC@NF具有优异抗盐性能,在20 wt%浓盐水中长时间运行无盐晶堆积,且能高效脱除染料、重金属及油分污染物。该仿生复合蒸发器兼具低成本、高通量、多功能净化优势,为多源废水太阳能资源化提供了新型结构设计思路。
论文链接: https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.180497