近日，材料科學(xué)與工程學(xué)院彭必友教授團(tuán)隊(duì)在國際一流的環(huán)境化學(xué)工程學(xué)報(bào)雜志Journal of Environmental Chemical Engineering（Q1，IF: 7.7）發(fā)表題為“Structurally regulated hydrogel evaporator with excellent salt-resistance for efficient solar interfacial water evaporation”的研究論文。黃冰雪博士、研究生唐銳為論文的第一作者，四川大學(xué)高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張偉教授、西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院彭必友教授為通訊作者。該項(xiàng)研究工作得到了四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（Grant Nos. 2022YFG0366; 2023NSFSC04430）的支持。

論文封面截圖

清潔的水資源對人類社會的發(fā)展極為關(guān)鍵。全球近30億人生活在嚴(yán)重缺水地區(qū)，海水淡化和污水凈化是緩解水資源短缺的有效策略。然而，依賴熱能或?yàn)V膜的傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)能耗較大，且需要大型且復(fù)雜的集中式基礎(chǔ)設(shè)施。探索非常規(guī)水資源已經(jīng)成為緩解淡水短缺的可行解決方案，其中太陽能蒸發(fā)是一種零能耗和環(huán)保的淡水獲取方法。由于水凝膠獨(dú)特的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及成本較低、綠色可持續(xù)和優(yōu)異的物理化學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)，在太陽能蒸發(fā)器領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。

鑒于此，團(tuán)隊(duì)基于自研的新型直寫3D打印平臺，開發(fā)了三維結(jié)構(gòu)化光熱轉(zhuǎn)換水凝膠材料，并以其為基礎(chǔ)構(gòu)建了太陽能蒸發(fā)器。該研究成果可廣泛應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域。得益于3D打印技術(shù)在水凝膠基體中構(gòu)建的連通水體和蒸發(fā)面的微通道結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目所構(gòu)建的太陽能蒸發(fā)器具有優(yōu)異的水傳輸效率，表現(xiàn)出了高效且穩(wěn)定的水蒸發(fā)效率（3.2 kg m-2 h-1）和優(yōu)異的環(huán)境耐受性能。不僅如此，3D打印技術(shù)構(gòu)建的微通道還提供了大量的傳質(zhì)空間，為蒸發(fā)后濃縮水體的排出提供了充足的通道，因此基于此所構(gòu)建的太陽能蒸發(fā)器在高濃度鹽水和污染廢物中依然能夠保持其優(yōu)異的水蒸發(fā)性能，展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景。

作者簡介：

黃冰雪，博士，講師。2022年畢業(yè)于四川大學(xué)工學(xué)高分子材料工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，主要從事高性能化水凝膠3D打印方面的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。以第一作者在Composites Part B、Carbohydrates Polymers、Journal of Materials Chemistry B，ACS Sustainable Chem. Eng等雜志上發(fā)表7篇，SCI他引多次，授權(quán)中國發(fā)明專利1項(xiàng)。

團(tuán)隊(duì)介紹：

彭必友教授團(tuán)隊(duì)在“傳承與創(chuàng)新結(jié)合，教學(xué)與科研并重，立德與育人并進(jìn)”理念支撐下，通過一手抓教育教學(xué)創(chuàng)新，一手抓科學(xué)研究，逐漸打造了一支教育與科研相長的教學(xué)科研型隊(duì)伍。近年來相繼引進(jìn)了四川大學(xué)的陳剛、黃冰雪，香港理工大學(xué)的譚鴻，澳大利亞國立大學(xué)的周海洋及上海交通大學(xué)的王若云等5名博士，逐漸形成了高性能、多功能3D打印材料制備及可定制化3D打印設(shè)備研發(fā)的特色研究方向。據(jù)悉，彭必友教授團(tuán)隊(duì)近三年獲批國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金、四川省科技廳科技重大專項(xiàng)、四川省科技廳重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、成都市科技局項(xiàng)目、東方電氣集團(tuán)等各類科研項(xiàng)目10余項(xiàng)，科研經(jīng)費(fèi)累計(jì)超過700萬元。

團(tuán)隊(duì)成員合影