蒸发材料丨高雄科技大学SPT论文丨壳聚糖连接铁-碳纳米颗粒气凝胶蒸发器用于低焓太阳能脱盐及增强光芬顿降解

本文背景是淡水短缺和有机污染物引起的水资源安全问题，传统太阳能界面蒸发材料难以同时实现高效脱盐和原位降解污染物。研究目的是开发一种兼具高效太阳能蒸发和光芬顿催化降解功能的一体化气凝胶材料。研究团队通过将铁掺杂碳点（Fe-CDs）与天然壳聚糖结合，负载于三聚氰胺泡沫骨架上，制备了壳聚糖连接铁-碳点气凝胶蒸发器（Fe₂CDs@AE）。该材料能够有效调控水分子状态，形成较高比例的中间水，降低汽化焓至1188 J/g，从而在1个太阳辐照下达到2.96 kg·m⁻²·h⁻¹的蒸发速率。同时，Fe-CDs提供了稳定的光芬顿催化位点，在无需外加过氧化氢的条件下可高效降解亚甲蓝、罗丹明B等有机染料。研究还进行了室外实验，下午2时取得最大蒸发速率4.43 kg·m⁻²·h⁻¹，并验证了良好的盐稳定性和自清洁能力。结论表明，该双功能气凝胶平台在低焓太阳能海水淡化和光芬顿环境修复方面具有良好应用前景。