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近日(ri)，中國科(ke)學(xue)院深圳先進技術研(yan)(yan)究(jiu)院研(yan)(yan)究(jiu)員喻(yu)學(xue)鋒(feng)課(ke)題(ti)組在玄武巖纖(xian)維(wei)光熱海水淡化以及水凈化應用領(ling)域(yu)取(qu)得(de)進展。相關研(yan)(yan)究(jiu)成果以A Versatile Solar-Powered Vapor Generating Membrane for Multi-Media Purification為題(ti)，發表(biao)在Separation and Purification Technology（DOI:10.1016/j.seppur.2020.117952）上。

水資源是人類(lei)生存的(de)基礎，但是廣泛的(de)工業化(hua)和(he)人口增長使水資源受到污(wu)染而變(bian)得(de)稀缺。在水處理技(ji)術(shu)中，膜(mo)處理技(ji)術(shu)因具(ju)有不產(chan)生健康危險、不需要助濾劑(ji)以及使用靈活(huo)等(deng)優點被(bei)廣泛應用。然(ran)而，傳統的(de)膜(mo)分離過程需要壓力驅動，能耗較大。

近年來(lai)，利用太(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)(guang)驅(qu)動水(shui)蒸發(fa)相關技術的出現為水(shui)處理(li)(li)提供(gong)新(xin)思路。理(li)(li)想的光(guang)(guang)(guang)熱(re)膜材(cai)料(liao)(liao)應(ying)具有較好的光(guang)(guang)(guang)熱(re)性(xing)能、柔韌性(xing)和穩定(ding)性(xing)，制備簡單且價(jia)格低(di)廉。但是，由于(yu)化學或(huo)物理(li)(li)性(xing)質的限(xian)制，較多材(cai)料(liao)(liao)穩定(ding)性(xing)不足、材(cai)料(liao)(liao)價(jia)格昂貴，且光(guang)(guang)(guang)熱(re)膜的制造工藝復雜(za)，限(xian)制了光(guang)(guang)(guang)熱(re)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)太(tai)(tai)陽(yang)能光(guang)(guang)(guang)熱(re)海水(shui)淡化以及水(shui)凈化領域的應(ying)用。

玄(xuan)武巖纖維光(guang)熱膜海(hai)水淡化示意圖

該研(yan)究以天然玄武巖為原料設計并(bing)制備出(chu)一(yi)種(zhong)較(jiao)為便(bian)宜、穩(wen)定且(qie)耐(nai)腐(fu)蝕的玄武巖纖(xian)維光熱膜，用于(yu)光熱海水淡化以及水凈(jing)化領域(yu)。此光熱膜在紫外線（UV）和近紅(hong)外（NIR）范圍內均顯示出(chu)廣(guang)泛(fan)的吸收性，具有(you)較(jiao)好的光熱性能，并(bing)可在不同條(tiao)件下(xia)穩(wen)定運(yun)行。

同時，玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)維光(guang)熱(re)(re)膜在有機染料(liao)溶(rong)液(ye)（去除率(lv)(lv)99%）、油水(shui)(shui)混合(he)物（去除率(lv)(lv)99%）和海水(shui)(shui)淡化（去除率(lv)(lv)99%）中體現出較優的(de)蒸發和分離(li)性能，玄(xuan)(xuan)武巖纖(xian)維光(guang)熱(re)(re)膜在太(tai)(tai)陽光(guang)照射下的(de)水(shui)(shui)蒸發效率(lv)(lv)可(ke)(ke)達1.50 kg.m-2.h-1，并且組裝(zhuang)的(de)太(tai)(tai)陽光(guang)蒸發系(xi)統可(ke)(ke)連續有效地(di)進(jin)行海水(shui)(shui)淡化。

研究表明，玄(xuan)武巖(yan)纖維光熱膜在海水淡化(hua)以及水凈化(hua)領域(yu)具(ju)有應用前(qian)景，如有機(ji)溶劑脫色、油水乳液脫油、高鹽(yan)海水脫鹽(yan)等(deng)，拓展了目前(qian)玄(xuan)武巖(yan)纖維以及光熱轉化(hua)材料在水處理方面的應用領域(yu)。

論文共同第一作者是深圳(zhen)先進(jin)院博士后萬鵬和顧(gu)曉濱，論文通訊作者是喻學鋒。研究(jiu)(jiu)工作得到(dao)廣東省(sheng)(sheng)培(pei)養(yang)高層次人才特殊支(zhi)持計劃、深圳(zhen)市(shi)知識創新計劃基礎研究(jiu)(jiu)、廣東省(sheng)(sheng)引進(jin)領軍人才項目等(deng)的資助。