我国研发出新型三维光热蒸发材料 实现高效太阳能海水淡化

　　近日，中国科学院过程工程研究所与深圳大学联合团队提出一种基于高分子“锁扣”机制的新策略，成功将纳米颗粒编织成三维结构的光热蒸发材料，大幅提升了太阳能海水蒸发效率。

　　实验数据显示，该三维材料通过多重散射和吸收效应，太阳光吸收率达90.2%；同时，纳米限域空间可改变水分子间的氢键网络，使蒸发等量水分所需的能量降低45.7%。

　　在标准测试条件下，单根蒸发体的蒸发速率达到每小时每平方米38.14千克，是团队此前开发的二维薄膜材料的8.5倍。

　　在稳定性方面，材料经历连续30天的海水加速老化测试后，无纳米颗粒脱落，且在光照下不产生活性自由基，成功解决了有机基底易降解的难题。

　　目前，团队已实现百克级量化生产，并建成了面积为0.75平方米的户外试验装置。在自然光照条件下，该装置日产淡水20.16升，可满足约10人的基本饮水需求，产水水质达到世界卫生组织饮用水标准。

　　此外，产出的淡水已成功用于灌溉5平方米农田，持续一整年，菠菜、玉米、小白菜等作物均完成了完整的生长周期，充分验证了其在农业灌溉中的可行性。全生命周期成本分析表明，该装置运行两年后，产水成本将低于市售瓶装水。

　　研究团队表示，目前正进一步优化冷凝效率和系统成本，推动该技术在沿海缺水地区、海岛及偏远偏远区域的规模化落地，让阳光与海水早日转化为惠及百姓的安全淡水。