IT之 6 月 22 日消息，据科学院过程工程研究所消息，该所与圳大学联团队提出种分子“锁扣”机制，成功将纳米颗粒编织成三维光热蒸发材料，使太阳能海水蒸发速率大幅提升，并通过户外试验装置，实现了从海水淡化到农业灌溉的初步探索。
据介绍，全球四分之人口面临严重的水资源短缺，预计 2030 年淡水缺口将达 40。太阳能驱动界面蒸发凭借绿低碳、安全的优势，成为具前景的淡水生产技术，该技术的核心是能光热材料。
纳米粉体材料因比表面积大、能带结构可调黄山橱柜台面胶，展现出优异的光热转换能。但在三维宏观组装中遇到两大难题：是结构化组装难题，颗粒易团聚，致能衰减，且三维结构强度低、成本；二是长期稳定难题，光催化应会降解有机框架，加速材料老化，制约实际应用。
因此，开发兼具光热率、水输运与结构稳健的材料体系，是该技术突破的关键。
联团队从“锁扣”中获得灵感。他们先制备出多层空心结构的纳米球壳，以此为纽扣，再依据分子与溶剂的相容原理，让聚酯分子链像缝衣线样，穿过球壳细孔，把颗粒牢牢缝在起，万能胶厂家形成片“纳米森林”般的坚固三维网络。这就像用根根分子线把纳米球串起来，既止了团聚，又搭出了的水输送通道。
实验数据显示，这种结构通过多重散射和吸收，太阳光吸收率达 90.2；同时，纳米限域空间会改变水分子间的氢键网络，使蒸发同样水量所需能量降低 45.7。单根蒸发体在测试中实现了每小时每平米 38.14 千克的蒸发速率，是团队此前研发二维薄膜的 8.5 倍。在连续 30 天的海水加速老化中，没有纳米颗粒脱落，且材料在光照下不产生活自由基，解决了有机基底降解难题。
自然光照下，该装置每日产淡水 20.16 升，可满足约 10 人的基本饮水，水质达到世卫组织饮用水标准。产出的淡水已成功灌溉 5 平米农田整年，菠菜、玉米、小白菜等作物均完成完整生长周期，验证了农业灌溉的可行。全生命周期成本分析显示，装置运行两年后，产水成本将低于市售瓶装水。
相关研究成果发表在学术期刊《材料》杂志。研究团队目前正继续优化冷凝率和系统成本，动这技术在沿海缺水地区、海岛及偏远地区规模化落地。 相关词条:管道保温 塑料管材生产线 锚索 玻璃棉毡 PVC管道管件粘结胶
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