中國科學技術大學劉波教授團隊近日在太陽能驅動海水淡化領域取得了顯著成果。該研究團隊開發出一種高效的太陽能蒸汽蒸發器，其核心材料為彈性聚合物共價有機框架（PP–PEG）。
▲ 太陽能蒸汽蒸發器示意圖
這一創新設計的蒸發器不僅制備過程簡單，而且成本低廉，同時具備高效率、良好的機械穩定性和耐久性。這些優勢使得該技術成為海水淡化和水凈化領域的一個極具潛力的新平臺。
相關研究成果已經以“基于彈性聚合物共價有機框架的高效太陽能蒸汽蒸發”為題，在《自然?通訊》雜志上發表。論文中詳細介紹了PP–PEG泡沫材料的全光譜吸收和出色的光熱轉換性能。
通過優化材料的親水性、PEG鏈長度以及熱管理，研究團隊在1個太陽輻照下實現了4.89 kg m?2h?1的蒸發速率。更當團隊利用截錐型反射器進一步集中太陽能時，蒸發速率顯著提升至18.88 kg m?2h?1，這一性能超過了目前已知的所有太陽能蒸汽蒸發器。
與未使用反射器時的蒸發速率相比，新技術在蒸發速率上提升了高達286.1%，創下了太陽能蒸發性能的新紀錄。中國科學技術大學方面表示，這一系統的綜合性能表現優異，未來有望成為海水淡化和水凈化領域的主流技術之一。
該研究得到了國家自然科學基金面上項目、中央高校基本科研專項資金以及安徽省自然科學基金的資助。劉波教授作為通訊作者，博士研究生胡阿威為論文的第一作者，共同為這一突破性成果的誕生做出了重要貢獻。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53902-1
