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近年來，太陽能界面蒸發技術由于其低成本、無污染、可持續等優點，在應對全球淡水資源匱乏領域展現出巨大的應用前景。如何巧妙設計高效光熱蒸發器是光熱界面蒸發技術的關鍵核心和難點問題。木材是最豐富、可持續、且結構豐富的材料之一，具有天然多孔結構和表面豐富官能團的木基功能材料為開發新型高效太陽能光熱蒸發器開拓了新的思路。

近日，南京林業大學理學院(yuan)教師(shi)在國際能(neng)源(yuan)領域頂級期刊(kan)《Nano Energy》（中(zhong)文譯名《納米能(neng)源(yuan)》，影響因(yin)子(zi)：17.881）上發表題(ti)為“Design and performance boost of a MOF-functionalized-wood solar evaporator through tuning the hydrogen-bonding interactions”的研究論(lun)文（2022,95:107016）。

研究(jiu)團隊基于巴(ba)沙(sha)木的三(san)維多孔(kong)結構、快速水傳(chuan)輸和(he)隔(ge)熱(re)等特(te)性，利用纖維素功能(neng)基團與金屬陽離子的靜(jing)電(dian)吸(xi)附(fu)效應，實現了金屬有機(ji)框(kuang)架(MOF)材料在木材孔(kong)道中的原位生長(chang)，成功制備出改性修飾的木基復(fu)合(he)光熱(re)蒸發器。

分子(zi)動(dong)力學模擬計算結果表明：木(mu)材中原位生長的(de)MOF納米顆粒能(neng)夠(gou)有效減(jian)弱水(shui)分子(zi)間(jian)的(de)氫鍵密(mi)度，改變汽(qi)化(hua)勢壘，顯(xian)著降低(di)界(jie)面水(shui)的(de)蒸發(fa)焓，從(cong)而促進其在界(jie)面處的(de)蒸汽(qi)轉化(hua)。

新型(xing)木基光熱蒸發器在一個標準太陽光強照(zhao)射下獲得(de)了2.70 kg m-2 h-1的快速(su)蒸發速(su)率(lv)，超過傳(chuan)統二維光熱蒸發器蒸發速(su)率(lv)的理論極限(xian)(~1.46 kg m-2 h-1)，同時對水(shui)環境中的重金屬(shu)和有機污染(ran)物具(ju)有高效的去除效果。

南(nan)(nan)京林業大(da)(da)學(xue)(xue)為(wei)(wei)成果第(di)一完成單位，化(hua)學(xue)(xue)與(yu)材(cai)料科(ke)學(xue)(xue)系陸依副教授(shou)為(wei)(wei)第(di)一作者(zhe)，楊小飛(fei)教授(shou)和南(nan)(nan)澳大(da)(da)利亞大(da)(da)學(xue)(xue)徐(xu)浩蘭博(bo)士為(wei)(wei)共同通(tong)訊作者(zhe)。該工作得到國家自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)基(ji)金、江蘇省自(zi)然科(ke)學(xue)(xue)基(ji)金、南(nan)(nan)京林業大(da)(da)學(xue)(xue)標志性成果培育項(xiang)目以及林源材(cai)料化(hua)學(xue)(xue)國際合作聯合實驗室(shi)的(de)資助。

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//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552200101X