前沿动态：Advanced Materials - 一种微结构超薄膜实现水蒸发高效净化

来源：今日新材料

太阳蒸发被认为是一种绿色，可持续的水修复策略，在海水淡化，消毒和淡水生产中具有广泛的应用。水蒸发是水-空气界面的吸热过程，水分子的能量在此过程中进行传输。因此，在水-空气界面处进行局部加热是提高太阳能蒸发的能量效率的有效方法。当前光热材料的关键挑战是将水与挥发性有机化合物（VOC）分离。当前的材料只能通过相变将水与非挥发性污染物分离，而不能以废水中的合成有机物形式存在的挥发性有机化合物以及天然水中微生物代谢产生的生物有机物。污染物可能与水一起蒸发，导致蒸馏水受到二次污染，甚至可能富含蒸馏水。因此，非常需要允许水分子容易渗透但阻止VOCs蒸发的光热材料。

为此，来自哈尔滨工业大学和南洋理工大学等单位的研究人员报道了一种微结构的超薄聚合物膜，该膜能够通过太阳蒸发以90％的VOC去除率从VOC污染物中分离出淡水。水和挥发性有机化合物与聚合物膜的不同溶液扩散行为促进了它们的分离。此外，由于增加了光吸收，扩大了液-气界面以及缩短了传质距离，膜的微结构和超薄结构有助于平衡渗透选择性和产水量之间的平衡。该膜不仅可以有效地蒸发原型中模拟挥发性污染物，而且还可以拦截天然水源中复杂的挥发性有机污染物，并生产出符合饮用水标准的水。通过实际演示和令人满意的净化性能，这项工作为有效蒸发水修复中的太阳能蒸发的实际应用铺平了道路。

文献链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202004401

原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NDk3ODEwNQ==&mid=2698836201&idx=3&sn=b5e169645a07fec4dd6bf4b42af7ba95&chksm=baf6a83f8d81212978a6ce17ead024f9f65866f8c17a255504df96e690ab2b6924d3b7729549&mpshare=1&scene=1&srcid=0104kD78MByOlzRsw4Qj9sGI&sharer_sharetime=1609775846544&sharer_shareid=bd42e2ca4eac38ac75396775af17670f&exportkey=ATzFvuYSgi%2FXXPZWs3tIM1g%3D&pass_ticket=JSvI%2FEscDf8SjpaSEyUtzcd46N6fKtrXC9EPgpbogd07WT86GVrhojYaU2sqjo7e&wx_header=0#rd