中国科学技术大学刘波教授团队近日在太阳能驱动海水淡化领域取得了显著成果。该研究团队开发出一种高效的太阳能蒸汽蒸发器，其核心材料为弹性聚合物共价有机框架（PP–PEG）。
▲ 太阳能蒸汽蒸发器示意图
这一创新设计的蒸发器不仅制备过程简单，而且成本低廉，同时具备高效率、良好的机械稳定性和耐久性。这些优势使得该技术成为海水淡化和水净化领域的一个极具潜力的新平台。
相关研究成果已经以“基于弹性聚合物共价有机框架的高效太阳能蒸汽蒸发”为题，在《自然・通讯》杂志上发表。论文中详细介绍了PP–PEG泡沫材料的全光谱吸收和出色的光热转换性能。
通过优化材料的亲水性、PEG链长度以及热管理，研究团队在1个太阳辐照下实现了4.89 kg m⁻²h⁻¹的蒸发速率。更当团队利用截锥型反射器进一步集中太阳能时，蒸发速率显著提升至18.88 kg m⁻²h⁻¹，这一性能超过了目前已知的所有太阳能蒸汽蒸发器。
与未使用反射器时的蒸发速率相比，新技术在蒸发速率上提升了高达286.1%，创下了太阳能蒸发性能的新纪录。中国科学技术大学方面表示，这一系统的综合性能表现优异，未来有望成为海水淡化和水净化领域的主流技术之一。
该研究得到了国家自然科学基金面上项目、中央高校基本科研专项资金以及安徽省自然科学基金的资助。刘波教授作为通讯作者，博士研究生胡阿威为论文的第一作者，共同为这一突破性成果的诞生做出了重要贡献。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53902-1
