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  太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)技術(shù)為海水淡化提供了一種可持續(xù)的方式，相比于傳統(tǒng)的海水淡化方法（如反滲透、電滲析、低溫多效蒸餾和多級閃蒸），它具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢，能夠有效緩解當(dāng)前的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題。近年來，研究者們致力于開發(fā)新型材料和結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)高效的太陽能利用并最大程度地減少熱量損失，從而提升界面蒸發(fā)器的性能。然而，現(xiàn)有的界面蒸發(fā)材料仍然面臨蒸發(fā)速率低和抗鹽能力差的問題，這在一定程度上限制了太陽能海水淡化技術(shù)的進(jìn)一步工業(yè)化應(yīng)用。

  近期，復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系聶志鴻/黃霞蕓團(tuán)隊(duì)通過分子設(shè)計進(jìn)一步提高了兩親性聚電解質(zhì)Janus蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率和抗鹽性能，成功實(shí)現(xiàn)了4.1 kg m^-2 h^-1的高蒸發(fā)速率和99.62%的優(yōu)異抗鹽性。這些成果為太陽能驅(qū)動的海水淡化技術(shù)的進(jìn)一步提升和實(shí)際應(yīng)用提供了重要支持。

  分子動力學(xué)模擬表明，季銨化聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯)能夠顯著破壞水分子的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，降低氫鍵的平均數(shù)目，并提高水分子的擴(kuò)散系數(shù)（圖1. a/b/c/d）。相互作用能分析顯示，當(dāng)?shù)饧淄樽鳛榧句@化試劑時，季銨化氮原子附近的非對稱結(jié)構(gòu)（2個乙基和1個甲基，BE-MeI）能夠通過靜電吸引和空間位阻排斥的協(xié)同作用來破壞氫鍵；而當(dāng)?shù)庖彝樽鳛榧句@化試劑時，結(jié)構(gòu)較為對稱（3個乙基，BE-EtI），其破壞作用較弱。

圖1. (a) 分子動力學(xué)模擬體系的構(gòu)建；(b) 平均氫鍵數(shù)目、(c) 擴(kuò)散系數(shù)、(d) 相互作用能的計算結(jié)果；(e) 純水、BE-MeI和BE-EtI體系的拉曼光譜。

圖2. (a) 水凝膠表面的有序聚電解質(zhì)組裝體陣列；(b) 基于分子工程設(shè)計兩親聚電解質(zhì)Janus蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)高效太陽能水蒸發(fā)的策略示意圖。

  該研究獲國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（52125308、52293473、22071032、51721002）、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（2022YFA1203001）和聚合物分子工程全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（復(fù)旦大學(xué)）的資助。

  原文鏈接https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sm/d4sm01484g

其他參考文獻(xiàn)

  [1]Jie Zhu, Xiaoya Zhao, Naibing Wu, Dong Wu, Xiayun Huang*, Zhihong Nie, Daoyong Chen*. Constructing a thin layer of the concentrated polyelectrolyte solution on the hydrogel surface that can considerably improve the solar evaporation efficiency. Macromolecules, 2024, 57, 9811-9822.

  [2]Jie Zhu, Zhiyuan Xiao, Feiyu Song, Xiayun Huang*, Daoyong Chen*, Zhihong Nie*. Amphiphilic Janus patch-grafted hydrogels for salt-rejecting solar water desalination. J. Mater. Chem. A, 2024, 12, 17142-17150.

復(fù)旦大學(xué)聶志鴻團(tuán)隊(duì)招聘生物醫(yī)用高分子博士后

  復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系、聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 聶志鴻教授團(tuán)隊(duì)（http://www.nielab.com）擬招收生物醫(yī)用高分子方向博士后2-3名。

  聶志鴻教授，國家杰出青年基金獲得者，復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室特聘教授。主要研究方向?yàn)榫酆衔锖土Ｗ雍铣膳c自組裝、生物成像與藥物釋放、仿生復(fù)合材料、微流控等。迄今在Science, Nat. Materials., Nat. Nanotech., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed. 等期刊發(fā)表論文170余篇，論文被引用23000余次。曾榮獲國家杰出青年科學(xué)基金、美國自然科學(xué)基金會杰出青年教授獎、3M公司青年教授獎、美國化學(xué)會石油研究基金獎、馬里蘭大學(xué)優(yōu)秀教授獎等獎項(xiàng)。

  1、研究方向?yàn)樯镝t(yī)用高分子。

  2、已獲得或即將獲得國內(nèi)外高校、科研院所的博士學(xué)位，原則上35周歲以下（優(yōu)秀者可適當(dāng)放寬）。

  3、以第一作者發(fā)表過2篇及以上相關(guān)領(lǐng)域高水平論文，具備良好的科研思路和科研能力，熱愛科研工作，有較強(qiáng)的責(zé)任心和團(tuán)隊(duì)合作精神。

  1、年薪20-45萬，入選“國家博新計劃”、“國家引進(jìn)計劃”者年薪40萬起，入選上海市超級博士后年薪30萬起，入選復(fù)旦大學(xué)超級博士后年薪28萬起；

  2、博士后在站時間可在2-4年內(nèi)靈活確定；

  3、提供博士后公寓（市場價一半，離學(xué)校100米）、戶口、醫(yī)療保險、體檢等服務(wù)。

  4、充分發(fā)揮復(fù)旦大學(xué)優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)教育資源，積極保障博士后子女入學(xué)。

  5、提供優(yōu)越的科研條件和穩(wěn)定的支持，支持博士后按照國家和地方相關(guān)政策申報各項(xiàng)基金。

  6、博后期間表現(xiàn)優(yōu)秀者，可優(yōu)先推薦應(yīng)聘學(xué)校公開招聘崗位。