人口的迅速增长以及环境污染加剧了全球水和能源的短缺。利用光热材料实现太阳能驱动的界面光热水蒸发（ISDE）与热电（TE）相结合是解决上述问题的最佳方案之一。实现高效水-电联产的核心在于光热材料和蒸发装置的设计。近年来，具有三维网络结构和亲水性能的多孔水凝胶材料因为其降低水蒸发焓的优点成为构建先进太阳能蒸发器的后起之秀。为了达到高蒸发速率，如何调控水凝胶的分子结构和微孔结构从而调控水分子状态，促进水传输和蒸汽逃逸成为水凝胶蒸发器设计的关键。目前，大部分水凝胶蒸发器的设计只关注其中一个问题。比如，为了调节水分子状态，科学家们尝试在水凝胶中引入第二组分以调节其网格尺寸和亲水性。气体发泡，共溶剂光聚合和自组装模板法等策略已被应用水凝胶的微孔设计中，以实现快速供水和蒸汽逸出。然而，这些策略受到使用其他表面活性剂、有机溶剂、有毒化学品和/或聚合物模板的影响。因此，迫切需要一种简单、通用和可扩展的策略来同时调控水凝胶蒸发器的分子和微孔结构。

图6（a）自制室外太阳能蒸发装置的示意图及（b）照片。（c-f）户外实验前40分钟蒸发过程演变的照片。（g）太阳辐照强度和环境温度的时间演变。（h）清洁水生成率和累积生成量的记录。（i）连续4天户外实验的日产水量。（j）户外实验4天后累积的淡水。（k）小型电子设备供电的热电生产装置方案。（l）工作中的计算器、（m）电风扇和（n）计时器的照片。

  原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723002425

团队简介：

  华中科技大学瞿金平院士团队自2019年组建至今，主要围绕多相多组分体系传递与反应过程强化、生态难消纳物质绿色化替代与再利用、功能材料绿色高效制造与产业化应用开展相关研究工作。团队与国内外众多高校、研究机构和企业保持密切合作，目前在研纵向和横向项目多项，拥有一批先进的高分子材料合成、加工和测试表征仪器设备，具备完善的研究设施和科研条件。团队常年招收硕士研究生、博士研究生、科研助理、机械工程师和博士后（联系邮箱：niuran@hust.edu.cn）。

  牛冉，华中科技大学化学与化工学院研究员、博士生导师，主要研究领域为微纳马达和新能源材料。目前以第一或通讯作者身份在PRL、PNAS、Sci. Adv.、ACS Nano、Small、Chem. Eng. J.、J. Mater. Chem. A、Energy Environ. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等具有重要影响力的国际刊物上发表SCI论文近60篇，获授权专利5项，申请专利7项。主持承担国家自然科学基金、重点研发计划等国家和省部级科技项目多项，并获得湖北省海外高层次人才计划、武汉英才等多项荣誉奖励。担任Rare Metals期刊 (中科院1区，影响因子6.3)期刊青年编委。