近期,陕西科技大学材料科学与工程学院王成兵教授团队通过采用一锅原位策略和定向冷冻方法,创新地设计了具有定向垂直通道结构(FCHE-VP)的壳聚糖水凝胶蒸发器。通过定向冷冻形成的垂直通道结构,盐离子可以迅速返回,而蒸汽可以无障碍地溢出,使蒸发器能够同时实现高蒸发速率和出色的耐盐性。在 3.5 wt% 的模拟海水中,在1个太阳光照强度下实现了 3.25 kg m-2 h-1 的蒸发速率。更重要的是,即使在饱和盐水(盐度为 26.47 wt%)中,也能实现极强的耐盐性,在连续蒸发 8 小时以上,蒸发器表面没有盐晶体积累,并且在一个1个太阳光照强度下具有 2.83 kg m-2 h-1 的优异蒸发速率,为解决水凝胶在蒸发过程中高蒸发速率和耐盐性相互排斥的困境提供了新思路,同时提高了用于高盐度海水淡化的水凝胶蒸发器的实用性。该工作以"An Extremely Salt-Resistant Hydrogel-Based Solar Evaporator for Stable Saturated Brine Desalination"为题发表在《Small》。王成兵教授为论文通讯作者,硕士研究生靳晶晶第一作者,陕西科技大学为唯一署名单位。
图 3. FCHE?VP 水凝胶的机械性能和水传输。a)干燥的 FCHE-VP 放置在叶片上的光学照片。b, c) FCHE?VP 水凝胶的压缩回弹性和压缩应力-应变曲线。d) FCHE-VP 水凝胶的弯曲和折叠性能。e) CHE-VP、f) FCHE-VP 和 g) FCHE-RP 水凝胶的水接触测试。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202411624
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