研究团队采用共沉积法成功设计了新型抗油光热蒸发膜

广东省科学院生态环境与土壤研究所贺斌研究员团队在新型光热蒸发膜研究方面取得新进展，相关研究成果发表在Solar Energy Materials and Solar Cells (JCR一区SCI、IF=7.3)上。

光热蒸发技术作为一种高效、可持续的水处理技术，在海水淡化、废水处理方面发挥着重要作用。光热材料的吸光能力是影响光热蒸发效率的关键因素，而传统的光热材料制备复杂，难以用于大规模生产和使用。基于这一现状，研究团队将多巴胺、Fe³⁺和KH550（硅烷偶联剂）三者结合，选择了简单的一步沉积法制作了一种新型的多巴胺基纳米颗粒，多巴胺和Fe³⁺的相互作用提升了材料的吸光能力，多巴胺与KH550的相互作用提升了材料的亲水性。在一个太阳光强度下，模拟海水中光热蒸发膜的速率达到了1.40kg m^-2 h^-1，转化效率达到了90.33%。

在大多数情况下，由于水中含有大量油类污染物，会污染光热材料从而严重影响蒸发效率。新型的多巴胺纳米基颗粒负载在PVDF膜上，大大提升了光热蒸发膜的亲水性，光热蒸发膜在水下的油接触角达到了180°，具有出色的抗油污染性能。在处理含油废水时，水蒸发效率可达1.325kg m^-2 h^-1，相较于模拟海水中的水蒸发速率，衰减率仅为5.36%。这种新型的多巴胺基纳米颗粒有着优异的光热转化能力和抗油污染性能，在海水淡化和含油废水处理上有很大的应用潜力。

论文第一作者为广东省科学院生态环境与土壤研究所与广东工业大学联合培养硕士生高芳，贺斌研究员为第一通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目、广东省科学与技术研究计划基金会项目、GDAS科技发展特别项目等项目的支持。

光热蒸发膜抗油原理图

Gao, F., He, B., Zou, G., Wang, Y., Zhao, X., & Shen, Y. (2023). Modified porous membrane with high solar-to-thermal conversion and oil resistance performance for solar steam generation. Solar Energy Materials and Solar Cells, 252, 112185. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927024823000065  

（土壤环境所流域水循环与污染控制团队 高芳/供稿）