通过太阳能蒸馏净化水被认为是从不可饮用的水资源生产清洁水的有前途的技术。太阳能蒸汽发生器是太阳能蒸馏过程中分离水和污染物的核心部分。

有鉴于此，中科大俞书宏院士等人，报道了一种高效且可持续的基于细菌纤维素(BC)纳米复合材料的分层太阳能蒸汽发生器(HSSG)。

本文要点

1）通过将这四个组件集成到一个设备中，报道了一种高效且可持续的分层式太阳蒸汽发生器（HSSG），它通过气溶胶辅助生物合成过程降低了基于细菌纤维素（BC）纳米复合材料的蒸发焓。HSSG分层结构包含三个具有不同功能的连续层，包括碳纳米管（CNT）/BC的光吸收层，玻璃泡（GBs）/BC的隔热层以及用于支撑和输水的木材基板。在HSSG中，BC水凝胶的三维(3D)纤维素纳米纤维网络显著降低了水的蒸发焓和快速蒸发。

2）将纳米材料与细菌原位制备的BC纳米纤维组装在一起，形成纳米复合材料。利用这种方法，在木材天然多孔结构的内部和结构上构建了功能性BC纳米复合材料。通过将多层多功能BC纳米复合材料与木材的天然多孔结构相结合，HSSG同时实现了太阳能气化效率的提高和蒸发焓的降低。

3）采用仿生设计、分层结构和降低蒸发焓的方法，可实现2.9 kg m^-2 h^-1的高蒸发速率和80%的太阳能蒸汽转化效率。

参考文献：

Qing-Fang Guan et al. Sustainable Wood-Based Hierarchical Solar Steam Generator: A Biomimetic Design with Reduced Vaporization Enthalpy of Water. Nano Lett., 2020.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c01088

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01088