郑州大学米皓阳副教授和田纳西大学郭占虎教授在Science China Materials上发表研究论文，设计了一种可以根据光照条件调节表面温度和蒸发速率的织物基全天候可用光热-电热蒸发器，为全天候可用的高效太阳能蒸发器的设计提供了新思路，并提供了高浓度盐水和污水高效净化的新策略。
随着过量废水的排放与生活用水的增加，淡水资源短缺问题日益严峻。通过光-热转化，利用太阳能驱动海水蒸发是获得淡水的有效途径之一。但该方法在弱光照的阴天或夜间蒸发速率较低，限制了该项技术的实际应用。近日，郑州大学米皓阳副教授和田纳西大学郭占虎教授在Science China Materials上发表题为“Fabric-based all-weather-available photo-electro-thermal steam generator with high evaporation rate and salt resistance”的文章，设计了一种可以根据光照条件调节表面温度和蒸发速率的织物基全天候可用光热-电热蒸发器(P/ET-SG)。P/ET-SG由两部分组成：（1）超细纤维无纺布沉积聚吡咯（PPy）作为光热层；（2）聚丙烯（PP）无纺布沉积银颗粒作为电热层。其中，光热层既吸收太阳光进行光热转换，又提供了高效的水传输通道，电热层仅需1 V低电压即可持续为光热层供热。该P/ET-SG在1 V 电压和1个太阳光辐照下其表面温度及蒸发速率可达52℃和2.61 kg m−2 h−1。此外，单向流体结构设计使其在连续24小时的海水脱盐过程中展现了极好的耐盐性, 且能除去蒸发表面的盐颗粒。在高浓度盐水（10-15 wt% NaCl）和污水净化中, P/ET-SG也展现了高的蒸发速率 (2.58 kg m−2 h−1)和净化效率(>99.9%)。
图1 P/ET-SG的蒸发速率、耐盐性及污水净化性能该文提出的太阳能蒸汽转化装置将光热转化与电热转化相结合，提高了太阳能蒸汽转化速率，为全天候可用的高效太阳能蒸发器的设计提供了新思路, 并提供了高浓度盐水和污水高效净化的新策略。
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Sun, S., Tian, Q., Mi, HY. et al. Fabric-based all-weather-available photo-electro-thermal steam generator with high evaporation rate and salt resistance. Sci. China Mater. (2022). https://doi.org/10.1007/s40843-021-2010-1