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近日，中國科學院深圳先進技術(shù)研究院喻學鋒研究員課題組在玄武巖纖維光熱海水淡化以及水凈化應(yīng)用領(lǐng)域取得新突破。相關(guān)工作A Versatile Solar-Powered Vapor Generating Membrane for Multi-Media Purification（一種用于水處理的通用的太陽能驅(qū)動的光熱膜）發(fā)表于環(huán)境工程、化學工程領(lǐng)域的權(quán)威期刊Separation and Purification Technology（DOI: 10.1016/j.seppur.2020.117952）。論文共同第一作者是課題組博士后萬鵬和顧曉濱，通訊作者是喻學鋒研究員。

水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，然而，由于廣泛的工業(yè)化和人口增長，水資源受到污染變得稀缺，在各種水處理技術(shù)中，膜處理技術(shù)具有不產(chǎn)生健康危險、不需要助濾劑、使用靈活等優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的膜分離過程需要壓力驅(qū)動，因此能耗較大。近年來，利用太陽光驅(qū)動水蒸發(fā)相關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)為水處理提供了新的思路。理想的光熱膜材料應(yīng)具有優(yōu)異的光熱性能、柔韌性、穩(wěn)定性，制備簡單且價格低廉。但是，由于化學或物理性質(zhì)的限制，大多數(shù)材料穩(wěn)定性不足、材料價格昂貴、并且光熱膜的制造工藝復雜，這些缺點嚴重限制了光熱材料在太陽能光熱海水淡化以及水凈化領(lǐng)域的應(yīng)用。

近日，喻學鋒研究員課題組以天然玄武巖為原料設(shè)計并制備了一種便宜、穩(wěn)定且耐腐蝕的玄武巖纖維光熱膜，用于光熱海水淡化以及水凈化領(lǐng)域。此光熱膜在紫外線（UV）和近紅外（NIR）范圍內(nèi)均顯示出廣泛的吸收性，并具有出色的光熱性能以及在不同條件下可以穩(wěn)定運行。此外，玄武巖纖維光熱膜在有機染料溶液（去除率99%）、油水混合物（去除率99%）和海水淡化（去除率99%）中體現(xiàn)了出色的蒸發(fā)和分離性能，玄武巖纖維光熱膜在一個太陽光照射下的水蒸發(fā)效率可以達到1.50 kg.m^-2.h^-1，并且組裝的太陽光蒸發(fā)系統(tǒng)可以連續(xù)有效地進行海水淡化。

此研究結(jié)果表明玄武巖纖維光熱膜在海水淡化以及水凈化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如有機溶劑脫色、油水乳液脫油、高鹽海水脫鹽等，大大拓展了目前玄武巖纖維以及光熱轉(zhuǎn)化材料在水處理方面的應(yīng)用領(lǐng)域。

論文鏈接

玄武巖纖維光熱膜海水淡化示意圖