據(jù)了解，氣凝膠具有高孔隙率、豐富的多孔網(wǎng)絡(luò)、低密度等特點(diǎn)，是太陽能水凈化的理想材料，然而現(xiàn)報(bào)道的氣凝膠材料多存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不規(guī)則、孔徑分布不均的缺點(diǎn)，不利于毛細(xì)作用吸水。此外，熱局部化和界面蒸汽的快速生成可能會導(dǎo)致鹽堆積在三維氣凝膠蒸發(fā)器的表面和水轉(zhuǎn)移路徑上，而且直接觀察蒸發(fā)器表面沉淀的鹽晶體，無法揭示內(nèi)部通道的堵塞。
圖片來源：南林新聞
研究團(tuán)隊(duì)基于天然樹木的特殊結(jié)構(gòu)-功能的整合，創(chuàng)新性地提出了一種具有垂直排列通道、多孔結(jié)構(gòu)、上部疏水層和底部親水層Janus結(jié)構(gòu)的仿生氣凝膠的制備策略，用于高效太陽能蒸汽水凈化和海水淡化。研究表明，制備的氣凝膠具有機(jī)械堅(jiān)固、密度小、輸水快、穩(wěn)定性好、太陽能轉(zhuǎn)換效率高、耐鹽性好的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，該氣凝膠能有效凈化廢水和海水脫鹽，且具有實(shí)時(shí)監(jiān)測氣凝膠內(nèi)部通道鹽沉淀的能力。此項(xiàng)研究將為高效凈水材料研制提供新的思路。
研究成果在材料領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Advanced Functional Materials》（中文譯名：先進(jìn)功能材料，影響因子19.924）發(fā)表，題為“Bioinspired Nanofibrous Aerogel with Vertically Aligned Channels for Efficient Water Purification and Salt-Rejecting Solar Desalination”。化工學(xué)院青年教師馬文靜博士為論文第一作者，黃超伯教授為論文通訊作者。
來源：南京林業(yè)大學(xué)
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦氣凝膠論壇）：AFM:具有垂直排列通道的仿生納米纖維氣凝膠，用于高效的水凈化和脫鹽