蒸发材料0703丨西北师范大学CEJ论文：通过结构工程设计构建用于海水淡化和水处理的高性能水凝胶-木材太阳能蒸发器

该研究针对淡水短缺问题及太阳能驱动界面蒸发（SDIE）技术中存在的材料成本高和盐结晶堵塞等瓶颈，旨在开发一种经济高效、高性能的太阳能蒸发器。研究通过结构工程设计，以天然木材为基底，在其孔道结构上负载聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶层，并引入中空聚吡咯（PPy）纳米管作为光热材料，构建了水凝胶-木材复合太阳能蒸发器（PWP）。该设计形成了“本体水-毛细力-渗透压-蒸汽”的双驱动力模型，优化了水传输路径，同时中空PPy纳米管网络结构增强了光捕获并减少了热损失，实现了97.8%的光吸收。实验结果表明，PWP蒸发器在一个太阳光照射下实现了2.31 kg m⁻² h⁻¹的蒸发速率和97.24%的能量转换效率，且在20 wt% NaCl溶液中连续运行6小时无盐结晶，展现出优异的抗盐性能和稳定性。结论指出，该工作为木材基太阳能蒸发器的优化设计和长期稳定运行提供了创新思路，对推动SDIE技术的发展具有重要意义。