中國(guó)科(kē)學院東(dōng)北(běi)地(dì)理(lǐ)所6月(yuè)26日(rì)訊：含鹽廢水(shuǐ)的(de)深度處理(lǐ)一(yī)直是(shì)污水(shuǐ)處理(lǐ)領域的(de)一(yī)大(dà)挑戰"。現(xiàn)有(yǒu)技(jì)術(shù)通(tōng)常難以實現(xiàn)較好(hǎo)的(de)處理(lǐ¥)效果，或能(néng)耗較多(duō)。太陽能(néng)水(shuǐ)蒸發(SWE)是(shì)一(yī)種環境友(yǒu)好♥(hǎo)的(de)海(hǎi)水(shuǐ)淡化(huà)/廢水(shuǐ)淨化(huà)方法，利用(yòng)太陽輻射為(wèi)水 (shuǐ)蒸發提供動力，可(kě)實現(xiàn)高(gāo)濃度含鹽廢水(shuǐ)的(de)徹底淨化(huà)。>水(shuǐ)凝膠蒸發器(qì)的(de)出現(xiàn)極大(dà)地(dì)提高(gāo)了(le)蒸發速率，引起了(le)人(rén)們的(de)廣泛關注。然而，通(tōn×g)過單一(yī)策略設計(jì)的(de)蒸發器(qì)，其蒸發速率和(hé)去(qù)污性能(néng)有(yǒu)限，限制(δzhì)了(le)它們的(de)應用(yòng)。

東(dōng)北(běi)地(dì)理(lǐ)所水(shuǐ)環境污染與防治研究團隊通(tōng)過多(duō)策略耦合開(kāi)發了(le)一(yī)種基于超←親水(shuǐ)互連多(duō)孔水(shuǐ)凝膠(SIPH)的(de)太陽能(néng)蒸發器(qì)(圖1)。該研究采用(yòng)原位共凝膠法，将氧化(huà)碳納米管(CNTπs)作(zuò)為(wèi)太陽能(néng)吸收劑，摻雜(zá)到(dào)由聚乙烯醇(PVA)和(hé)殼聚糖(CS)交聯形成的(de)混合聚合物(∑wù)網絡中合成，制(zhì)備出SIPH。SIPH中的(de)超親水(shuǐ)互連多(duō)孔結構不(bù)僅促進了(le)水(shuǐ)傳輸，而且增強了(le)光(guāng)吸收。利←用(yòng)−NH2調節聚合物(wù)網絡-水(shuǐ)的(de)相(xiàng)互作(zuòβ)用(yòng)産生(shēng)了(le)高(gāo)比例的(de)活性水(shuǐ)，将蒸發焓降低(dī)到(dào)純水(shuǐ)的(de)三分(fēn)©之一(yī)。此外(wài)，混合聚合物(wù)網絡的(de)形成顯著降低(dī)了(le)蒸汽生(shēαng)成過程中水(shuǐ)的(de)對(duì)流熱(rè)損失，賦予SIPH傑出的(de)熱(rè)定位效應。Ω基于這(zhè)種多(duō)策略耦合設計(jì)，SIPH在一(yī)個(gè)模拟陽光(guāng)下(xià)實現(xi§àn)了(le)4.80kgm-2h-1的(de)高(gāo)蒸發率和(hé)95.0%的(de)能(néng)源效率。在淨化(huà)效能(néng)≤方面(圖2)，通(tōng)過對(duì)收集的(de)冷(lěng)凝水(shuǐ)分(fēn)析發現(xiàn)基于SIPH的(de)太陽能(néng)水(shuǐ)淨化(huà)技(j↕ì)術(shù)對(duì)于海(hǎi)水(shuǐ)主要(yào)離(lí)子(zǐ)去(qù)除率均超過99.9‍96%，對(duì)工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)中6種高(gāo)濃度金(jīn)屬離(lí)子(z‍ǐ)去(qù)除率均達到(dào)99.999%，淨化(huà)後蘇打鹽堿水(shuǐ)中的(de)主要(yào)陰離(lí)子(zǐ)濃度也(yě)遠(yuǎn)低(≥dī)于中國(guó)和(hé)WHO規定的(de)飲用(yòng)水(shuǐ)标準限值。此外(wài)，SIPH在不(bù)同水(shuǐ→)質中均保持了(le)穩定的(de)蒸發速率和(hé)優異的(de)抗污染性能(néng)。

圖1 基于SIPH的(de)太陽能(néng)水(shuǐ)蒸發原理(lǐ)圖

圖2. (a)SIPH5在天然海(hǎi)水(shuǐ)中連續太陽能(néng)脫鹽120小(xiǎo)時(shí)的(de)耐&久性測試插圖：太陽能(néng)脫鹽實驗中SIPH5在海(hǎi)水(shuǐ)中最初1小(xiǎo)時(shí)和(hé)在海(hǎi$)水(shuǐ)中浸泡30天後1小(xiǎo)時(shí)內(nèi)的(de)質量變化(huà)(b)淨化(∏huà)前後天然海(hǎi)水(shuǐ)中主要(yào)離(lí)子(zǐ)濃度和(hé)室外(wài)太陽能(néng)淨水(shuǐ)系÷統，該系統在本實驗中用(yòng)于海(hǎi)水(shuǐ)淡化(huà)、工(gōng)業(yè)廢水(s→huǐ)和(hé)蘇打鹽堿水(shuǐ)的(de)淨化(huà)