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Separation and Purification Technology雜志上題目為“Bionic solar driven interface evaporation aerogels inspired by mushroom surface textures with high salt collection and desalination capacity”的研究文章。

Part 1 文章簡介

太陽能驅動的界面蒸發技術因其低成本、高可持續性和簡單的構造而逐漸成為一種充滿希望的解決方案，并引起了廣泛的研究興趣。在處理鹽溶液時，隨著界面上溶液的持續蒸發，溶液中的鹽會在蒸發界面處積聚，阻礙光的吸收和水蒸氣的釋放。為了在表面獲得良好的集鹽和脫鹽能力，設計了條紋結構來調控和收集鹽的結晶。本研究利用三維模板法，以羧化多壁碳納米管（MWCNTs-COOH）、聚乙烯醇（PVA）和海藻酸鈉（SA）為主要成分，制備了具有蘑菇狀表面條紋的仿生氣凝膠。這些條紋不僅有效地擴大了蒸發面積，從而提高了光吸收能力，而且還調節了鹽的結晶性能。制備的仿生氣凝膠兼具優異的光吸收性和機械強度，在不同太陽強度下均能達到1.64 kg m?2h?1的優異蒸發速率，在標準太陽輻照下太陽能利用率高達84.18%。我們使用真實海水進行了海水淡化實驗，收鹽率達到了0.089 kg m?2h?1。在多種廢水凈化實驗中，仿生氣凝膠均表現出優異的凈化效果，在處理海水時，由于條紋結構引起的馬蘭戈尼效應，鹽分首先在表面條紋上結晶，使光熱層中間區域保持潔凈，是處理各類含鹽廢水，達到海水淡化效果的理想選擇。

? Part 2 主要圖表

圖1是BLA蒸發器的制造工藝。

圖2是(a) BLA變形試驗；(b) BLA與CA實物對比；(c) 蘑菇紋理仿生表面形貌；(d-e) 側面SEM像；(f-h) BLA上表面SEM像。

圖3是(a) 氣凝膠的 FT-IR 光譜；(b) BLA 的紫外吸收光譜；(c) 0、10、20 和 30 分鐘時 BLA 和 CA 的紅外圖像；(d) BLA 和 CA 的表面溫度變化；(e) BLA 的接觸角測試；(f) 蒸發器的水輸送測試。

圖4是（a）室內模擬蒸發系統；（b）CA與BLA蒸發性能對比；（c）高度對太陽能蒸發器蒸發速率的影響；（d）蒸發速率與效率對比；（e）不同光照強度下BLA蒸發速率；（f）BLA蒸發器循環穩定性測試。

圖5是(a)室外蒸發收集裝置示意圖；(b)海水淡化前后離子濃度對比；(c)金屬廢水凈化后離子濃度變化；(d)染料廢水與純水吸光度對比；(e)凈化后酸堿溶液pH值變化；(f)室外蒸發試驗。

圖6是（a）BLA蒸發器在不同NaCl濃度的海水和鹽水中的蒸發速率；（b）CA蒸發器在不同NaCl濃度的海水和鹽水中的蒸發速率；（c）純水和BLA中水的DSC測量；（d）條紋結構的Marangoni效應示意圖；（e）條紋結構頂部和底部的實時溫度；（f）不同風速下BLA的蒸發速率；（g）連續蒸發試驗過程中BLA表面鹽結晶情況。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.133826

引用：Yang, Lixuan, et al. "Bionic solar driven interface evaporation aerogels inspired by mushroom surface textures with high salt collection and desalination capacity." Separation and Purification Technology (2025): 133826.

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