材料学院团队在《Chemical Engineering Journal》发表碳纤维赋能全天候海水淡化新成果

发布者:发布时间:2026-02-26浏览次数:

太阳能界面蒸发技术被视为解决全球水资源危机的关键途径,然而传统蒸发器在夜间或阴天效率骤降,且长期运行中极易遭受盐分结晶堵塞的困扰。

近期,我院研究团队在化工领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区Top期刊,影响因子13.2)上发表题为“A sandwich-structured solar evaporator integrating an enhanced Donnan effect and photo-electro-thermal dual-mode evaporation toward efficient all-weather seawater desalination”的最新研究成果。该研究创新性地设计了一种三层“三明治”结构太阳能蒸发器,通过集成增强的唐南效应(Donnan effect)与光电热双模蒸发机制,成功突破了传统技术的时空限制。

该工作的核心亮点在于其独特的功能分层设计:顶层利用碳纤维光热材料实现高效太阳能捕获;中间层引入带有固定电荷的功能材料,通过增强的唐南效应构建离子排斥屏障,从源头抑制盐分在蒸发界面的沉积,实现了卓越的自清洁抗盐性能;底层则巧妙耦合热电转换模块,不仅能利用昼夜温差进行持续产水,还能将废热转化为电能,真正实现了“全天候”(白天光热驱动、夜间电热驱动)连续运行。实验数据显示,该系统在高盐度卤水中仍能保持稳定的高蒸发速率,并显著提升了能源利用率。这一成果为开发高效、抗盐、可持续的海水淡化及废水处理系统提供了全新的设计范式,有望在偏远地区及极端环境下发挥重要应用价值。

论文共同第一作者:孙宵(硕士研究生),王鑫(教师),论文通讯作者:王鑫(吉林化工大学),王永鹏(吉林化工大学),贾涛(东北林业大学)

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.174554

一审一校 王  鑫

二审二校 韩冬琳

三审三校 谷伟夺