本网讯 近日，我校材料与化学学院安徽省健康睡眠家居产品工程中心（课题组网站：https://ergolab.ahau.edu.cn/index.htm）陈玉霞教授在《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP，IF=13.4）发表了题为“Vine utilization strategy: Biomass-based aerogel with vertically aligned channels for highly efficient interfacial solar evaporation”的最新研究成果，报道了团队在太阳能界面海水淡化领域的重要进展。

纤维素气凝胶蒸发器凭借其良好的生物相容性、可再生性、高比表面积和大孔隙率，为实现能源消耗与淡水生产的平衡提供了可持续解决方案。本研究受到丝瓜藤中层次分明、互连的天然水传输通道的启发，创新性地设计了一种垂直通道结构、壁面带微孔的气凝胶材料。通过机械化学法对丝瓜藤纤维素进行原纤化处理，最大化保留其原始孔隙结构，并与海藻酸钠协同，采用定向冷冻干燥结合钙离子交联，制备出具有多级孔结构的气凝胶。研究表明，该气凝胶凭借原纤化丝瓜藤纤维素纤维（LVFB）的天然微孔和垂直通道结构，极大降低了热导率（0.055 W·m⁻¹·K⁻¹），提高了吸水率（17.3 g/g）。纤维微孔促进了水分和盐分在不同通道间的高效贯通，实现了优异的盐回流能力。继而，表面氧化石墨烯涂层及热还原进一步提升其光吸收性能和光热转换效率。最终制备的气凝胶蒸发器在一个太阳照射下蒸发速率高达2.70 kg·m⁻²·h⁻¹，即便在高盐度环境下，连续蒸发36小时也未观察到盐分累积。在真实环境模拟实验中，该气凝胶材料不仅对海水中盐分高效去除，对含有机染料、重金属及酸性溶液的废水亦表现出杰出的净化能力。综合研究成果显示，团队成功实现了将低成本、易获得的农业废弃物——丝瓜藤，转化为高性能的功能材料，显著提升了其资源附加值和利用效率，实现了真正意义上的“变废为宝”。更为重要的是，本研究通过仿生结构设计与多级孔道调控，不仅为新型高效太阳能蒸发材料的开发提供了新的设计理念，也为全球淡水资源短缺问题的解决，特别是在太阳能高效海水淡化及废水处理领域，提供了理论基础和具有广阔应用前景的实际方案。

材料与化学学院的硕士研究生张婷婷、吕燕和曹浦森为该论文的共同一作，陈玉霞教授为通讯作者，郭勇教授和洪璐讲师为共同通讯作者，安徽农业大学为论文完成的唯一通讯单位。该工作得到安徽省高等教育研究计划项目（2023AH050977）、安徽省研究生联合培养示范基地（2022lhpysfjd025）、全国大学生创新创业培训计划（202310364044）及省级大学生创新创业培训计划（S202310364138）资助。（图文/陈玉霞 编辑/代锐 审核/李乾坤）