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近(jin)幾十年來，淡水資源(yuan)缺乏和能(neng)源(yuan)危機已成為兩(liang)個急需解決的(de)問題。前(qian)者在(zai)(zai)缺水國(guo)家尤為嚴(yan)重，預(yu)計到2025年，將有(you)近(jin)三分之二的(de)國(guo)家陷入淡水短缺的(de)困境(jing)。全球(qiu)能(neng)源(yuan)現(xian)狀也令人(ren)(ren)擔憂(you)，因(yin)為化石能(neng)源(yuan)枯(ku)竭(jie)和使(shi)用(yong)化石燃(ran)料(liao)(liao)造(zao)成的(de)環境(jing)污染困擾著人(ren)(ren)類。為了(le)緩解淡水資源(yuan)的(de)短缺和能(neng)源(yuan)危機，人(ren)(ren)們對(dui)利(li)用(yong)藍色能(neng)源(yuan)生產淡水和發(fa)電給(gei)予了(le)極(ji)大的(de)關注，在(zai)(zai)這方面已經取(qu)得了(le)實質(zhi)性的(de)進展。高效的(de)光熱轉換(huan)材(cai)料(liao)(liao)必須同時具備高太(tai)陽能(neng)吸收性、高光熱轉換(huan)性、低成本以及良好的(de)穩(wen)定(ding)性。

目前，盡管科(ke)研(yan)工作者對(dui)不同的(de)光熱材(cai)(cai)料進行(xing)了廣泛的(de)研(yan)究，但單(dan)組分材(cai)(cai)料由于其有(you)限(xian)的(de)光熱轉換效率(lv)，還不能滿足實(shi)際需(xu)要。因此，通過更好的(de)設計和調控，制備(bei)出具(ju)有(you)優異光吸收性和更高光熱轉換效率(lv)的(de)復合材(cai)(cai)料是研(yan)究的(de)重點。

云南大學楊鵬、萬艷芬團隊利用化學制備工藝將等離子體貴金屬、半導體和碳基材料復合。由于三者的協同效應，使得Au@Bi₂MoO₆-Carbondots(CDs)復合材(cai)料(liao)具有97.1%的(de)光(guang)熱轉換效率。特別(bie)是(shi)金納米錐和(he)碳點(dian)(dian)的(de)加入，由(you)于電子(zi)由(you)Bi2MoO6轉移(yi)到Au錐和(he)碳點(dian)(dian)的(de)表面，有效的(de)抑制了(le)Bi2MoO6中電子(zi)-空(kong)穴(xue)對的(de)復合，從而極大地增(zeng)強了(le)材(cai)料(liao)的(de)光(guang)熱性(xing)能。

研究成果以“High-absorption solar steam device comprising Au@Bi₂MoO₆-CDs:extra ordinary desalina tion and electricity generation”（具有超高海水淡化和發電性能的Au@Bi₂MoO₆-CDs基太陽能蒸汽器件(jian)）為題(ti)，在(zai)國(guo)(guo)際著(zhu)名期刊Nano Energy上(shang)發表，文章的第一作者(zhe)是云(yun)南(nan)大學碩士研(yan)(yan)究生鄭(zheng)澤民和李慧(hui)勇，通訊作者(zhe)為楊鵬和萬艷芬副(fu)教(jiao)授(shou)。該研(yan)(yan)究得到了(le)國(guo)(guo)家自(zi)然(ran)科學基金(jin)等項(xiang)目支(zhi)持。

為了(le)實現有效的(de)電(dian)子-空穴對的(de)產生和(he)增強(qiang)的(de)光熱轉(zhuan)換，楊鵬、萬艷芬等人設計并制備了(le)一種(zhong)新型(xing)的(de)復合材料，采用(yong)優化的(de)工藝自搭(da)建(jian)了(le)一套高效的(de)太(tai)陽能蒸汽(qi)系統。該工作(zuo)報道(dao)了(le)一種(zhong)三維介(jie)觀納米太(tai)陽能吸收材料，包(bao)括等離子體貴金屬顆粒、半導體和(he)生物(wu)質(zhi)碳(tan)點（CDs）三種(zhong)組分(fen)。

首次實現在3D的(de)(de)Bi2MoO6內部包裹等(deng)離子體Au納米錐，并在Bi2MoO6外部吸附大量(liang)的(de)(de)碳點，合成了(le)(le)珊瑚狀的(de)(de)Au@Bi2MoO6-CDs異質結(jie)構。與純(chun)Au、Bi2MoO6和CDs相比，該三元復合材料實現了(le)(le)有效(xiao)的(de)(de)電(dian)荷轉移，有利于光(guang)生電(dian)子-空穴(xue)對(dui)的(de)(de)形成，提(ti)(ti)高了(le)(le)能量(liang)轉換效(xiao)率(lv)(lv)。同時，表面(mian)的(de)(de)片狀多孔結(jie)構為太陽光(guang)的(de)(de)收集提(ti)(ti)供了(le)(le)眾多的(de)(de)位(wei)點，通過(guo)材料內部對(dui)光(guang)的(de)(de)多級反(fan)射而達到(dao)70%的(de)(de)光(guang)吸收率(lv)(lv)。

該(gai)研究對復合材(cai)料(liao)進(jin)行(xing)了光熱(re)性能測試，發(fa)現(xian)Au@Bi2MoO6-CDs復合材(cai)料(liao)具有超高(gao)(gao)的(de)光熱(re)性能（在一(yi)個(ge)太陽(yang)光下(xia)的(de)光熱(re)轉(zhuan)換(huan)效率為97.1%，水(shui)蒸發(fa)率為1.69kgm-2h-1）。此外(wai)，該(gai)研究工作將復合材(cai)料(liao)沉積在商用的(de)溫差發(fa)電(dian)片上，制成(cheng)了太陽(yang)能熱(re)電(dian)發(fa)電(dian)器，其輸出(chu)功率高(gao)(gao)達(da)97.4μwcm-2。該(gai)工作為解決淡水(shui)短缺和能源危機提(ti)供了一(yi)種新(xin)的(de)思路，即構建一(yi)種新(xin)型多功能材(cai)料(liao)，將其用于(yu)海水(shui)淡化(hua)和發(fa)電(dian)，從而獲得(de)清潔水(shui)和可再生(sheng)能源。