近日，我团队（生物质基先进催化及功能材料团队）在太阳能海水淡化领域取得进展，在国际材料、能源类顶级期刊《Nano Energy》在线发表题目为“Hydrogel Fiber Fabric Combining Rapid Water Transport, Thermal Localization, and Large-Scale Production For Ultra-High Salt-Resistant Solar Desalination”的高质量研究论文。福建农林大学为本文第一完成单位, 团队负责人袁占辉教授为第一通讯作者，硕士研究生俞建勇为第一作者,福建农林大学材料学院的李建国教授、澳大利亚昆士兰大学的Minsu Han教授,陕西科技大学安盟副教授和东华大学的陈硕副教授为共同通讯作者。

近年来，太阳能海水淡化技术具有低能耗、绿色环保的特点受到了越来越多的关注。本研究通过湿法纺丝方法制备了海藻酸钠/还原氧化石墨烯(SA/rGO)水凝胶纤维，并进一步通过编织技术制备了水凝胶纤维织物(HFF-C)蒸发器，将水凝胶和织物的优点相结合。通过合理的结构设计使得HFF-C蒸发器兼具高效的水输送能力和优异的热管理性能，在20wt%的盐水中具有优异的蒸发速率(4.13 kg m^-2 h^-1)，并且在光照8小时后，蒸发器表面没有发生盐沉积的现象。

图1. a) 传统H-B蒸发器, b) HFF-L蒸发器原理说明；水凝胶纤维间距为1mm，c) HFF-C水凝胶蒸发器；水凝胶纤维之间没有间隙

此外，HFF-C具有规模化制备的潜力。如图2所示，该方法可以大规模的制备SA/rGO浆料，通过湿法纺丝技术可以制备出上百米的水凝胶纤维，并且利用编织机制备了大面积的HFF-C蒸发器(13×100 cm²)。本研究提出了一种新颖的水凝胶基太阳能蒸发器的设计理念，该蒸发器具有优异的蒸发速率、超高的耐盐性和大规模生产潜力，展示出巨大的应用前景。

图2所示。(a) H-B、HFF-L、HFF-C的制备过程示意图。b) SA/rGO复合浆料,c) 在卷筒轴上收集的水凝胶纤维，d) HFF-C的编织过程, e) 大面积的HFF-C蒸发器(13×100 cm²)。(f) 水凝胶纤维的SEM横截面图。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108847