2026年8月,国际期刊《Chemical Engineering Journal》在线发表了阳光净水课题组题为“Achieving ultrahigh water evaporation using g-C3N4/MoS2/chitosan hydrogel@nickel foam evaporator with low enthalpy and optimized scallion-like structure”的研究论文。该研究以镍泡沫(NF)为刚性骨架,水热制备g-C3N4/MoS2异质结光热材料,结合壳聚糖(CS)交联成型,仿葱茎多层卷曲结构构筑3D CMC@NF蒸发器。在标准光照条件下,该蒸发器的蒸发速率达6.17 kg·m-2·h-1,户外全天产水量为74.54 kg·m-2。《Chemical Engineering Journal》致力于发表涵盖化学工程各领域的高质量、原创性研究成果,当前为中科院一区TOP期刊,2026最新影响因子为12.5。
全球淡水资源紧缺加速了太阳能界面蒸发淡化技术的发展,但传统蒸发器存在光捕获弱、蒸发焓高、高盐工况易积盐、仅适用于单一水源等不足。本文以镍泡沫(NF)为刚性骨架,水热制备g-C3N4/MoS2异质结光热材料,结合壳聚糖(CS)交联成型,仿葱茎多层卷曲结构构筑3D CMC@NF蒸发器。壳聚糖所含丰富氨基、羟基可重构水分子氢键网络,使蒸发焓由2415 kJ·kg-1降至828 kJ·kg-1;仿葱茎层级卷曲结构可多重散射太阳光,拓宽蒸发界面并形成低阻蒸汽逃逸通道。标准光照下蒸发速率达6.17 kg·m-2·h-1,户外全天产水量为74.54 kg·m-2。材料具有优异抗盐性能,20 wt%浓盐水长时间运行无盐晶堆积,且能高效脱除染料、重金属及油分污染物。7天长周期户外试验与绿豆发芽试验共同证实,该仿生复合蒸发器兼有低成本、高通量、多功能净化优势,为多源废水太阳能资源化提供了新型结构设计思路。
推文链接:壳聚糖材料丨阳光净水课题组CEJ论文丨基于低焓与仿生葱状结构优化的g-C3N4/MoS2/壳聚糖水凝胶@泡沫镍蒸发器实现超高水分蒸发