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基于界面蒸發(fā)的太陽能海水淡化技術(shù)具有低成本、節(jié)能、環(huán)境友好等優(yōu)勢，是一種可持續(xù)的淡水獲取技術(shù)，可一步直接從海水中制取飲用水。該技術(shù)適用于中大規(guī)模淡化廠（沿海地區(qū)、海島）和便攜式凈水裝置（農(nóng)村、野外、海上船只、海上作業(yè)平臺等）。近年來，隨著各類高效蒸發(fā)器的研發(fā)，太陽能轉(zhuǎn)換效率得到了顯著提高，已經(jīng)接近商用價值。然而，同傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)一樣，都面臨著鹽分污染問題，不可避免地影響蒸發(fā)器的性能和壽命。

西安交大電信學(xué)部闕文修教授團(tuán)隊(duì)是最早從事該領(lǐng)域研究的團(tuán)隊(duì)之一，針對這一問題，在早期研究工作（Materials Horizons2018，5，1143-1150、Journal of Materials Chemistry A，2018，6，16196-16204(ESI高被引論文)、Chemical Engineering Journal 2019，373，955-962）的基礎(chǔ)上，綜述了目前光熱材料的各類阻鹽技術(shù)，分為清洗、擴(kuò)散、排斥、收集四種技術(shù)（圖1），以“Innovative Salt-blocking Technologies of Photothermal Materials in Solar-driven Interfacial Desalination”為題發(fā)表在國際材料學(xué)著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Materials Chemistry A（2021，9，16233-16254，影響因子12.732）上。

圖1光熱材料的各類阻鹽技術(shù)

進(jìn)一步綜述了現(xiàn)有蒸發(fā)系統(tǒng)的全部阻鹽策略，分為人工移除（包括清洗、收集）、屏蔽效應(yīng)（包括疏水效應(yīng)、雙面膜、離子排斥）、勢場液流驅(qū)動（包括夜間自溶解、反向自擴(kuò)散、單向液流、馬蘭戈尼效應(yīng)）（圖2），分析了各種阻鹽機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)，展望了該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，最近以“Recent AdvancedSelf-Propelling Salt-Blocking Technologies forPassive Solar-DrivenInterfacial Evaporation Desalination Systems”為題發(fā)表在國際能源領(lǐng)域權(quán)威期刊Nano Energy（影響因子為17.881）上。該工作有望為設(shè)計和開發(fā)高效耐鹽太陽能海水淡化系統(tǒng)提供借鑒意義。

圖2太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)的全部阻鹽策略

上述工作是在電信學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)院電子陶瓷與器件教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室闕文修教授和楊亞威助理教授指導(dǎo)下完成。電信學(xué)部巴基斯坦留學(xué)生Fahad Nawaz為上述第一篇論文的第一作者，博士生盛敏豪為第二篇論文的第一作者，楊亞威助理教授為兩篇論文的共同第一作者和通訊作者，闕文修教授為兩篇論文的通訊作者，西安交通大學(xué)為唯一作者單位。電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)趙石焓作為參加大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練“基于太陽能驅(qū)動界面蒸發(fā)的海水淡化”的本科生，深度參與了兩篇文章的整理和寫作過程。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的支持。

闕文修教授團(tuán)隊(duì)長期致力于納米復(fù)合材料的新能源與環(huán)境應(yīng)用研究，該研究工作是闕文修教授課題組在太陽能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域多項(xiàng)研究成果發(fā)表在ACS Energy Letters，ACS Nano，Materials Horizons，Applied Catalysis B:Environmental，Journal of Materials Chemistry A，Chemical Engineering Journal等國際著名期刊后的又一重要進(jìn)展。

文章1鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D1TA03610F#!divAbstract

文章2鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285521007230