AFM：基于Donnan效应的耐盐太阳能蒸发器分层设计用于实现稳定高效的盐水处理

Nanoyu

2021-04-17

界面太阳能蒸发被认为是一种具有高能量传输效率和最小碳足迹的盐水处理技术。然而，在盐水处理过程中，太阳能蒸发器上积盐问题严重限制了太阳能蒸发器的广泛应用。

近日，南京大学朱嘉教授，张徐祥教授报道了利用Donnan效应，开发了一种层次化设计的太阳能蒸发器，用于稳定、高效的盐水处理。

文章要点

1）分层设计的太阳能蒸发器由顶部太阳能吸收器、中间供水层和底部绝缘架组成。此外，这种太阳能蒸发器的独特之处在于介孔结构的壁上有固定的负电荷，使其具有抗盐能力。受限的反离子Na⁺在供水层与散体盐水的界面处诱导了Donnan分布平衡，减少了盐离子扩散到供水层的量，使局部盐分浓度最小化。

2）这种巨型夹层结构可以将吸收的太阳能集中到太阳能蒸发器中，以实现高效的水分蒸发。此外，供水层是所设计的耐盐太阳能蒸发器的关键部件，具有丰富的介孔结构，确保了良好的供水和离子扩散。因此，这种基于Donnan效应的太阳能蒸发器从根本上避免了盐的积累，并在不影响能源效率的情况下实现了稳定的蒸发。

参考文献

Wei Zhao, et al, Hierarchically Designed Salt-Resistant Solar Evaporator Based on Donnan Effect for Stable and High-Performance Brine Treatment, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202100025

https://doi.org/10.1002/adfm.202100025