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太陽(yang)能海水淡化技(ji)術被認為是獲取淡水資源可持續的方法之一。

近年(nian)來，科研人(ren)員在太陽能蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器材(cai)料設計、水/蒸(zheng)(zheng)(zheng)氣(qi)/鹽通道及光熱調控方面展(zhan)開研究，提(ti)高了蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器的(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發速率和光熱轉換(huan)效率。然而，太陽能蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器在面向(xiang)實際應(ying)用(yong)(yong)過程中面臨(lin)著蒸(zheng)(zheng)(zheng)發器制(zhi)備(bei)繁瑣、材(cai)料耐候性(xing)差以(yi)及長期抗鹽耐用(yong)(yong)性(xing)低的(de)(de)問題。

近日，中國科(ke)學(xue)院化學(xue)研究所綠色印刷(shua)實(shi)驗室(shi)研究員(yuan)宋延林課(ke)題組在前期(qi)利用3D打(da)印技術構造三(san)維錐形不(bu)對稱結構蒸(zheng)(zheng)發體系、實(shi)現高(gao)鹽(yan)度下高(gao)效太陽(yang)能利用和(he)高(gao)水蒸(zheng)(zheng)發的(de)(de)基礎上（Nat.Commun.），進(jin)一(yi)步設計出(chu)橋拱(gong)型太陽(yang)能蒸(zheng)(zheng)發器，實(shi)現蒸(zheng)(zheng)發器的(de)(de)一(yi)步制備，其具有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)以及在高(gao)鹽(yan)度下的(de)(de)長期(qi)抗鹽(yan)性(xing)。

該蒸(zheng)發器表面上(shang)形成了雙層連(lian)續(xu)水膜，下(xia)層限(xian)域層用(yong)于(yu)保(bao)持水膜的(de)連(lian)續(xu)性(xing)以快(kuai)速(su)補充液體，上(shang)層由于(yu)溫度(du)梯度(du)引起(qi)的(de)Marangoni對流，可(ke)以抑制(zhi)鹽在高溫區域的(de)積聚，進而(er)實(shi)現長時(shi)間穩定排鹽。

3D橋拱形蒸發器示意圖(tu)、雙層液膜排鹽機理(li)與海水(shui)淡化(hua)-作物(wu)種植連動系統

該(gai)(gai)蒸(zheng)發(fa)(fa)器即(ji)使利用(yong)10 wt%NaCl高鹽度(du)的鹽水(shui)(shui)連(lian)續(xu)蒸(zheng)發(fa)(fa)200 h，蒸(zheng)發(fa)(fa)器表面也無鹽分析(xi)出，為(wei)實現(xian)自(zi)動化(hua)連(lian)續(xu)海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)提(ti)供(gong)了新(xin)策略(lve)。該(gai)(gai)蒸(zheng)發(fa)(fa)器獲得的清潔水(shui)(shui)達到WHO的飲用(yong)標準，可(ke)用(yong)于農作物種植；該(gai)(gai)海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)技術為(wei)海(hai)島農業發(fa)(fa)展提(ti)供(gong)了新(xin)思(si)路。

相關研究(jiu)成果發表(biao)在Advanced Materials上。研究(jiu)工作得到國家自(zi)然科(ke)(ke)(ke)學基金委員會、科(ke)(ke)(ke)技部和中科(ke)(ke)(ke)院的(de)支(zhi)持。