化苑讲坛812期和化学启明名家讲坛第1期

报告题目：面向太阳能界面蒸发的亚氧化钛光热材料与多相流调控

报告人：杨波教授

单位：东北大学材料科学与工程学院

时间：2026年5月29号下午3点15分

地点：化学楼A215肇隆报告厅

报告内容：太阳能界面蒸发技术可利用太阳能在水–气界面实现局域加热与高效蒸发，在海水淡化、高盐废水处理和分布式淡水制备等领域具有重要应用前景。构筑高效稳定的光热转换材料，并协同调控水分输运、盐分排出、热量局域化和蒸汽逸出，是提升蒸发性能与长期稳定性的关键。本报告围绕亚氧化钛光热材料设计及其太阳能界面蒸发应用展开，重点介绍平带λ-Ti3O5光热材料的太阳能蒸汽产生机制，以及多相流协同调控策略在高效抗盐蒸发器构筑中的应用。研究表明，λ-Ti₃O₅具有平带电子结构，可实现96.4%的全光谱光吸收；其表面羟基化特征能够促进水分子团簇蒸发，为高效光热蒸发提供了新的机制认识。在此基础上，将λ-Ti₃O₅与双峰孔道PVA/PVP水凝胶和多孔纤维网络集成，构筑了集光吸收、界面供水、盐分回流和蒸汽快速逸出于一体的太阳能蒸发系统。该蒸发器在1个太阳光强下实现11.2 kg m^-2 h^-1的蒸发速率，在15 wt.%盐水中连续运行100 h无明显盐结晶，户外日均产水量达39.8 L m^-2。报告还将展望其在海水淡化、高盐废水处理和盐湖资源利用等领域的应用前景。

嘉宾介绍：杨波，东北大学材料科学与工程学院教授、博士生导师，现任东北大学材料科学与工程学院副院长、材料各向异性与织构教育部重点实验室副主任。主要从事相变功能材料、光热转换材料及先进涂层材料的合金设计、微观组织调控与性能优化等应用基础研究。近年来，围绕亚氧化钛光热转换材料、太阳能界面蒸发及磁性相变功能材料等方向开展了系统研究，提出了平带光热转换材料设计新概念，为高效光热转换材料设计提供了新的理论依据和材料体系。以第一作者或通讯作者在Nature、Nature Communications、Acta Materialia等国内外重要学术期刊发表论文60余篇，并在国际学术会议作口头报告10余次。主持国家自然科学基金面上项目2项、辽宁省科技重大专项1项，承担国家重点研发计划子课题1项；申请并获授权国家发明专利6项。相关研究成果在太阳能光热转换、海水淡化、相变功能材料和先进涂层等领域具有重要应用前景，并为材料科技创新和区域经济社会发展提供了技术支撑。