近日,中国科学院过程工程研究所联合
深圳大学团队在海水淡化领域取得重大技术突破。研究团队创新性地提出了一种“高分子穿插束缚纳米颗粒”的三维集成策略,成功构筑出具有“纳米森林”形貌的3D光热架构。该材料不仅在全太阳光谱下的吸收率高达90.2%,还能通过纳米限域效应重构水分子氢键网络,使水体蒸发能耗降低近一半。实验数据显示,其光热界面蒸发速率高达38.14 kg m-2 h-1,相比之前的二维薄膜提升了8.5倍。
除了材料本身的突破,团队还开发了蒸发-冷凝分离的模块化光伏-光热耦合系统。户外试验装置显示,仅0.75平方米的装置日产淡水可达20.16升,能满足约10人的日饮水量,且水质达到世界卫生组织饮用水标准。更值得一提的是,该装置产出的水已成功用于农田灌溉,完成了多种作物的全生长周期试验。据分析,该装置运行2年后,产水成本将低于市售瓶装水,展现出在沿海及海岛地区规模化应用的巨大潜力。