任志勇&胡良兵EES：Janus木材蒸发器用于高盐度水的可持续离网脱盐

Nanoyu

2021-07-21

太阳能热蒸发是一种很有前途的节能海水淡化技术，但太阳能吸收器上的盐积累和系统寿命是阻碍其广泛应用的主要挑战。

近日，美国普林斯顿大学任志勇教授，马里兰大学胡良兵教授报道了开发出一款可持续的Janus木材蒸发器，它克服了上述挑战，并在高盐水中实现了创纪录的高蒸发效率，而高盐水是最难通过脱盐处理的水源之一。

文章要点

1）Janus蒸发器具有不对称的表面润湿性，顶层充当疏水太阳能吸收器，具有防水和抗盐性，而底部亲水木材层允许快速补水和卓越的隔热性。

2）实验结果显示，利用Janus蒸发器，20%NaCl溶液在1个日照下的蒸发效率为82.0%，并在10个周期的长期试验中实现了持久的耐盐性。在所有已报道的耐盐janus蒸发器中，这种janus 木材蒸发器具有最高的蒸发效率，也是最可持续的蒸发系统。

3）为了确保Janus 木材蒸发器对环境的影响，研究人员首次对太阳能蒸发系统进行了生命周期评估（LCA），此外，将Janus 木材蒸发器与其他新兴的Janus蒸发器和高压海水淡化系统进行比较，以评估每个系统在提取、制造和使用阶段的相对含碳量。

考虑到制作简便、木质材料广泛、成本低、性能稳定以及全球变暖的可能性相对较低，Janus木材蒸发器有望成为可持续海水淡化和ZLD的解决方案。

参考文献

X. Chen, S. He, M. Falinski, Y. Wang, T. Li, S. Zheng, D. Sun, J. Dai, Y. Bian, X. Zhu, J. Jiang , L. Hu and Z. J. Ren, Energy Environ. Sci., 2021

DOI: 10.1039/D1EE01505B

https://doi.org/10.1039/D1EE01505B