東華大學朱美芳院士、陳志鋼教授團隊基于光熱織物在太陽能海水淡化方面表現(xiàn)出的潛力，近期在Progress in Materials Science (IF=33.6)期刊上發(fā)表了題為“Photothermal fabrics for solar-driven seawater desalination”的綜述文章。該文章由東華大學材料科學與工程學院博士生胡金晶擔任第一作者，陳志鋼教授為通訊作者，朱美芳院士和南京大學朱嘉教授共同指導下完成。研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFB3804902, 2022YFB3804900）和國家自然科學基金項目（52161145406,42376045）的支持。
光熱織物：驅動未來的太陽能海水淡化革命
金芒巧織熱紋裳，煙升慢散化瓊漿。
細密纖絲傳水速，特殊紋絡鎖能強。
高轉化能驅鹵苦，長持效力解干荒。
科技融材興百業(yè)，凈涓直濟眾生長。
圖1. 光熱織物在太陽能海水淡化應用的優(yōu)勢
隨著城市化、工業(yè)化、人口增長和氣候變化的加劇，全球淡水需求不斷攀升，淡水資源危機日益嚴峻。在全球水資源中，海水占比高達96%，覆蓋地球表面的75%，是儲量最豐富、分布最廣的水源。然而，如何將這一巨大的資源轉化為可用淡水，仍是亟待解決的核心課題。傳統(tǒng)海水淡化技術高度依賴化石燃料和電力等高級能源，不僅成本高昂，還帶來嚴重的環(huán)境挑戰(zhàn)。在此背景下，太陽能驅動的海水淡化技術脫穎而出，以其可再生性、生態(tài)友好性和巨大潛力，成為解決淡水資源與能源危機的理想選擇。
圖3. 基于光熱織物所構建的典型太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)
圖4. 多功能太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)—催化、發(fā)電和鹽漬土修復。
更為重要的是，作者詳細介紹并展望了太陽能驅動海水蒸發(fā)系統(tǒng)的跨領域應用，包括催化、發(fā)電以及鹽漬土修復等，展示了這一技術在解決淡水匱乏、能源短缺和環(huán)境污染等復雜挑戰(zhàn)中的多重潛力。通過光熱織物的創(chuàng)新設計、太陽能蒸發(fā)器的優(yōu)化構建以及多功能特性的融入，太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)的效率已可突破90%，為淡水資源開發(fā)提供了顛覆性解決方案。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101407
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