一种基于多酚-金属螯合技术的可持续光热气凝胶，用于高效太阳能驱动的海水淡化

《ACS Applied Polymer Materials》：A Sustainable Photothermal Aerogel Based on Polyphenol-Metal Chelation for Efficient Solar-Driven Seawater Desalination

光热转化气凝胶通过螯合与冻干法制备，整合绿原酸与Fe3+离子于丙烯酰胺基质中，实现海水淡化高效蒸发（3.367 kg·m?2·h?1）与重金属离子高去除率（Ca2+>96%，Na+/K+/Mg2+>99.9%），在25% NaCl盐度及长期循环下性能稳定，为太阳能驱动海水淡化提供低成本解决方案。

　　

随着全球对清洁水和可持续能源需求的不断增长，开发环保的海水淡化技术变得十分必要。一种新型的绿色高效光热转换气凝胶（CFA）应运而生，该气凝胶通过螯合作用和冷冻干燥技术，将天然来源的绿原酸（CA）和Fe³⁺离子融入丙烯酰胺（AM）基质中。这种气凝胶不仅拓宽了光的吸收范围，还提高了太阳能向热能的转换效率。在100 mW·cm^–2的太阳辐射下，CFA在干燥状态和湿润状态下的温度分别可升至127.4°C和63.9°C，其水蒸发速率达到3.367 kg·m^–2·h^–1。长期使用和反复回收后，CFA仍表现出优异的稳定性。即使在高盐环境（25 wt % NaCl）中，其蒸发速率仍保持在3.166 kg·m^–2·h^–1。小型淡化实验表明，CFA能够有效去除水中的离子（Ca²⁺去除率超过96%，K⁺、Na⁺和Mg²⁺的去除率均超过99.9%），符合世界卫生组织的饮用水标准。CFA作为一种可持续、经济且可扩展的太阳能淡化解决方案，在离网地区或资源匮乏的环境中具有广泛应用潜力。