新兴的太阳能海水淡化技术被认为是确保水安全的最有前途的战略之一。然而，随着太阳能海水淡化的不断进行，海水盐度的提高会导致太阳能蒸发器表面的盐结晶，导致蒸发率下降。因此，制造具有优异耐盐性的太阳能蒸发器仍然是一项具有挑战性的工作。

近日，武汉大学邓红兵教授，东华大学丁彬教授报道了通过静电纺丝技术和纤维冷冻成型技术，将层状电纺纳米纤维膜组装成块状纳米纤维气凝胶，成功构建了具有垂直排列的容器和多孔容器壁组成的多孔结构的碳纳米管（CNT）@SiO₂纳米纤维气凝胶（CNFAs）。

文章要点

1）在这种独特的多孔结构促进的对流和扩散作用下，CNFAs表现出从高盐度海水到低盐度海水沿容器或通过容器壁孔的良好的盐分输送性能。优异的输盐性能，使得即使在高盐度海水和强光下也能降低蒸发界面的盐度，防止盐结晶。

2）由于碳纳米管的容器状结构和良好的光吸收的协同作用，气凝胶具有高达98％的高吸光度和在1阳光照射下达到1.50 kg m^-2 h^-1的出色蒸发性能。而柔性的SiO₂纳米纤维和可折叠的容器壁使CNFAs具有强大的机械性能。

这项工作有望为以耐盐和高效的方式进行海水淡化提供一条独特的途径。

Xiangyang Dong, et al, Cellular Structured CNT s@SiO2 Nanofibrous Aerogels with Vertically Aligned Vessels for Salt-Resistant Solar Desalination, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.201908269

https://doi.org/10.1002/adma.201908269