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  淡水資源的短缺以及日益嚴重的水污染問題是全球面臨的巨大挑戰。基于太陽能的界面蒸發技術可以改善液體表面的熱定位，避免體積加熱帶來大量熱損失，是水凈化和海水淡化的有效方法。提高界面蒸發效率的重要途徑是設計高效的光熱層、連續的水遷移通道和穩定的絕緣層，以同時實現太陽能界面蒸發系統中理想的水和熱管理。

  近日，大連理工大學蹇錫高院士團隊的翁志煥教授首次發現雜萘聯苯聚芳醚材料可以彌補MXene在紫外和近紅外波段的吸收不足，并與MXene光熱協同實現太陽光的高效寬帶吸收。分子內的高度共軛的π鍵和DHPZ結構所增加的π-π堆積顯著增強體系的光吸收性能。我們將雜萘聯苯聚芳醚砜酮進行磺化改性賦予優異水溶性，然后與羧化殼聚糖通過氫鍵和靜電相互作用構筑具備仿生鷹絨羽結構的太陽能界面蒸發器，特殊的分級結構既減少了熱量損失，又防止了水的過飽和和鹽的快速積累，可以實現了91.7%的高光熱轉換效率，在一個太陽強度照射下水蒸發速率可達2.34 kg m^-2 h^-1，該體系的成功構建有望將實驗室中測量的光熱轉換性能優勢轉化為實際中的連續脫鹽和廢水凈化應用，是發揮聚芳醚基材料的光熱性能潛力的新起點。該工作以“Biomimetic polyaryl ether-based aerogels for efficient interfacial solar water vapor generation”發表在Chemical Engineering Journal上。論文第一作者為大連理工大學化工學院博士生張慈劍，通訊作者為翁志煥教授。該研究得到了國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金面上項目和中央高校基本科研業務費的共同資助支持。

圖一：聚芳醚的選擇及光熱協同機理

圖二：仿生鷹羽氣凝膠的設計、制備及應用

圖三：CMSx氣凝膠的結構特征

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151247