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近日，中(zhong)國科學院深(shen)圳先(xian)進技術研究(jiu)院研究(jiu)員喻學鋒課題(ti)組(zu)在(zai)玄武巖纖維光熱海水(shui)(shui)淡化(hua)以(yi)(yi)及(ji)水(shui)(shui)凈(jing)化(hua)應用領(ling)域取(qu)得進展。相(xiang)關(guan)研究(jiu)成果(guo)以(yi)(yi)A Versatile Solar-Powered Vapor Generating Membrane for Multi-Media Purification為(wei)題(ti)，發表在(zai)Separation and Purification Technology（DOI:10.1016/j.seppur.2020.117952）上。

水(shui)資源是人(ren)類生存的(de)基(ji)礎，但是廣泛的(de)工業化和人(ren)口增長(chang)使(shi)水(shui)資源受到污(wu)染而(er)變得稀缺。在(zai)水(shui)處理技術中，膜(mo)處理技術因具有不產生健康危險(xian)、不需要助濾劑以及使(shi)用靈活等優(you)點被廣泛應用。然而(er)，傳統的(de)膜(mo)分(fen)離過程需要壓(ya)力驅動，能耗較大。

近年來，利用(yong)太陽光(guang)(guang)(guang)驅動水蒸發相關技術的(de)出現為(wei)水處(chu)理(li)提供新思路。理(li)想的(de)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)膜(mo)材(cai)料應(ying)具有較好的(de)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)性(xing)(xing)能、柔韌(ren)性(xing)(xing)和(he)穩定(ding)性(xing)(xing)，制(zhi)(zhi)備(bei)簡單且價格低廉。但是，由(you)于化學或物理(li)性(xing)(xing)質的(de)限制(zhi)(zhi)，較多材(cai)料穩定(ding)性(xing)(xing)不足、材(cai)料價格昂貴，且光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)膜(mo)的(de)制(zhi)(zhi)造工藝復雜，限制(zhi)(zhi)了光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)材(cai)料在太陽能光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)海水淡化以及水凈(jing)化領域(yu)的(de)應(ying)用(yong)。

玄武(wu)巖(yan)纖維光熱膜海水淡化(hua)示意圖(tu)

該(gai)研究以(yi)天然玄武巖為原料設計并制備出(chu)一種較為便宜、穩定且(qie)耐腐蝕(shi)的(de)玄武巖纖維光(guang)熱(re)膜，用于(yu)光(guang)熱(re)海水淡化以(yi)及(ji)水凈化領域(yu)。此光(guang)熱(re)膜在紫外線（UV）和近(jin)紅外（NIR）范(fan)圍(wei)內均顯示出(chu)廣泛的(de)吸收性，具(ju)有較好的(de)光(guang)熱(re)性能(neng)，并可在不同(tong)條件(jian)下穩定運行。

同時，玄武巖纖維光(guang)(guang)熱膜在有機染料溶液(ye)（去(qu)除(chu)率(lv)99%）、油水混合(he)物(wu)（去(qu)除(chu)率(lv)99%）和海水淡化(hua)（去(qu)除(chu)率(lv)99%）中體現(xian)出較優的蒸(zheng)發(fa)和分離性能，玄武巖纖維光(guang)(guang)熱膜在太陽(yang)光(guang)(guang)照射下的水蒸(zheng)發(fa)效(xiao)(xiao)率(lv)可(ke)達1.50 kg.m-2.h-1，并且組裝的太陽(yang)光(guang)(guang)蒸(zheng)發(fa)系統可(ke)連(lian)續有效(xiao)(xiao)地進(jin)行海水淡化(hua)。

研究表明(ming)，玄武巖(yan)纖(xian)維光熱膜在海水(shui)(shui)淡化以及水(shui)(shui)凈化領(ling)(ling)域具有應用(yong)(yong)前(qian)(qian)景(jing)，如有機溶(rong)劑(ji)脫(tuo)色、油水(shui)(shui)乳液脫(tuo)油、高(gao)鹽(yan)海水(shui)(shui)脫(tuo)鹽(yan)等(deng)，拓展了目前(qian)(qian)玄武巖(yan)纖(xian)維以及光熱轉化材料在水(shui)(shui)處理(li)方(fang)面的應用(yong)(yong)領(ling)(ling)域。

論文(wen)共同第(di)一作者是深(shen)圳先(xian)進(jin)院博士后(hou)萬鵬和顧曉濱，論文(wen)通訊作者是喻學鋒。研究工作得到廣東省(sheng)培養(yang)高(gao)層(ceng)次人(ren)才(cai)特(te)殊支(zhi)持計劃、深(shen)圳市知識創新計劃基(ji)礎研究、廣東省(sheng)引進(jin)領(ling)軍人(ren)才(cai)項目等的資(zi)助(zhu)。