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可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)發展對(dui)于解決人類(lei)社(she)會面臨(lin)的(de)(de)嚴峻危機具(ju)有重要意義，包括化石燃料的(de)(de)匱乏、全球(qiu)變(bian)暖和飲用水短缺等(deng)。與水能(neng)(neng)、風能(neng)(neng)、潮汐能(neng)(neng)等(deng)自(zi)然能(neng)(neng)源(yuan)資源(yuan)相比(bi)，太陽能(neng)(neng)被認為是一種(zhong)新型的(de)(de)安全且取(qu)之不盡的(de)(de)綠色能(neng)(neng)源(yuan)，已被廣泛應用于各(ge)種(zhong)應用領(ling)域，并逐(zhu)漸在全球(qiu)能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)總體建設(she)中占據越來越多(duo)的(de)(de)份額。

作為一種(zhong)高(gao)效的太陽(yang)能(neng)利(li)用(yong)方式，通過光熱材(cai)料太陽(yang)能(neng)蒸(zheng)發可以直(zhi)接將低階(jie)的太陽(yang)能(neng)轉化(hua)為高(gao)階(jie)的熱能(neng)和蒸(zheng)汽能(neng)，已經(jing)成為前(qian)途光明的前(qian)沿應用(yong)技術，如(ru)海水淡化(hua)、廢水處理(li)，液相分離和滅菌等。

近日，蘭州理工大學石油(you)化(hua)工學院李安研(yan)(yan)究(jiu)團(tuan)隊，在能(neng)源(yuan)材(cai)料(liao)領域(yu)國際頂級(ji)期刊《先進能(neng)源(yuan)材(cai)料(liao)》(Advanced Energy Materials，最新(xin)影響因子(zi)21.875)上(shang)在線(xian)發表了題為“Superwetting Monolithic Hollow-Carbon-Nanotubes Aerogels with Hierarchically Nanoporous Structure for Efficient Solar Steam Generation”的最新(xin)研(yan)(yan)究(jiu)成果。

圖1：光熱材(cai)料太陽能(neng)(neng)蒸發(fa)將(jiang)低階的太陽能(neng)(neng)轉化為高階的熱能(neng)(neng)和蒸汽能(neng)(neng)性能(neng)(neng)測試(shi)

該(gai)項工作(zuo)報導了(le)以(yi)共軛微孔聚(ju)合(he)物(wu)納米管為前驅體(ti)而制(zhi)備的(de)(de)一種塊(kuai)體(ti)氣凝膠(jiao)材料。該(gai)材料具有良(liang)好的(de)(de)孔隙度、高的(de)(de)物(wu)理化學穩定性(xing)(xing)和力學性(xing)(xing)能、超低的(de)(de)密(mi)度以(yi)及對太陽(yang)光具有近乎99%的(de)(de)吸收(shou)等(deng)特點，而且(qie)，通過簡單的(de)(de)表面(mian)處理可以(yi)使(shi)該(gai)氣凝膠(jiao)材料具有超親(qin)水的(de)(de)表面(mian)浸潤性(xing)(xing)。

基(ji)于以上的(de)(de)這些性能(neng)，這種(zhong)塊體(ti)氣(qi)凝(ning)膠材料作為(wei)光(guang)熱材料，表(biao)現出優異的(de)(de)性能(neng)，其在(zai)一(yi)個太陽的(de)(de)光(guang)熱轉化(hua)效率達(da)到86.8%。研究(jiu)成(cheng)果(guo)為(wei)新型碳氣(qi)凝(ning)膠材料的(de)(de)制(zhi)備以及在(zai)海水淡化(hua)、太陽能(neng)轉化(hua)等方面的(de)(de)高效應用提(ti)供了一(yi)種(zhong)新思(si)路(lu)。同時，由于共軛微(wei)孔聚(ju)合(he)物(wu)在(zai)化(hua)學(xue)組成(cheng)、空間結(jie)構上的(de)(de)可調控(kong)性，為(wei)進一(yi)步設計(ji)、制(zhi)備基(ji)于共軛微(wei)孔聚(ju)合(he)物(wu)的(de)(de)高效太陽能(neng)光(guang)熱材料提(ti)供了廣(guang)闊的(de)(de)前景。