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近年來，太陽能界面蒸發技術由于其低成本、無污染、可持續等優點，在應對全球淡水資源匱乏領域展現出巨大的應用前景。如何巧妙設計高效光熱蒸發器是光熱界面蒸發技術的關鍵核心和難點問題。木材是最豐富、可持續、且結構豐富的材料之一，具有天然多孔結構和表面豐富官能團的木基功能材料為開發新型高效太陽能光熱蒸發器開拓了新的思路。

近日，南(nan)京(jing)林(lin)業(ye)大學理(li)學院教師在國(guo)際能源(yuan)領域頂級期刊《Nano Energy》（中文譯(yi)名《納米能源(yuan)》，影響因(yin)子(zi)：17.881）上發表(biao)題為“Design and performance boost of a MOF-functionalized-wood solar evaporator through tuning the hydrogen-bonding interactions”的研究(jiu)論文（2022,95:107016）。

研究團隊基于巴沙木的(de)三維多(duo)孔(kong)結(jie)構、快速水傳輸和隔熱等(deng)特(te)性，利用纖維素功能基團與金屬陽離(li)子的(de)靜電吸附效應，實現了金屬有(you)機框(kuang)架(MOF)材料在木材孔(kong)道中(zhong)的(de)原位生長，成功制(zhi)備出(chu)改性修飾的(de)木基復合光(guang)熱蒸發(fa)器。

分子動力學模擬(ni)計算結果表明：木材中原位生長的(de)(de)MOF納米顆粒能(neng)夠(gou)有效減弱(ruo)水(shui)分子間的(de)(de)氫(qing)鍵(jian)密度，改變汽(qi)化(hua)勢壘，顯著降低(di)界面(mian)水(shui)的(de)(de)蒸(zheng)發焓，從而促進其在(zai)界面(mian)處的(de)(de)蒸(zheng)汽(qi)轉(zhuan)化(hua)。

新(xin)型木基(ji)光(guang)熱(re)蒸發(fa)器在一個標準(zhun)太陽光(guang)強(qiang)照射(she)下獲得了2.70 kg m-2 h-1的快速(su)蒸發(fa)速(su)率，超過傳統二維光(guang)熱(re)蒸發(fa)器蒸發(fa)速(su)率的理論極限(~1.46 kg m-2 h-1)，同時(shi)對水環境中的重(zhong)金屬(shu)和有機污染物具有高(gao)效的去除效果(guo)。

南(nan)京(jing)林業(ye)大學(xue)(xue)為成(cheng)果第一(yi)完成(cheng)單位，化學(xue)(xue)與材料(liao)科學(xue)(xue)系陸依(yi)副教授為第一(yi)作(zuo)者，楊小飛教授和南(nan)澳大利(li)亞大學(xue)(xue)徐浩蘭博士為共同(tong)通訊作(zuo)者。該工作(zuo)得到國(guo)家自(zi)然科學(xue)(xue)基金、江蘇省(sheng)自(zi)然科學(xue)(xue)基金、南(nan)京(jing)林業(ye)大學(xue)(xue)標志性成(cheng)果培育(yu)項目以及林源材料(liao)化學(xue)(xue)國(guo)際合作(zuo)聯合實(shi)驗(yan)室(shi)的(de)資助。

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//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552200101X