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为应对全球水资源短缺与污染，研究人员探究 MnFeO?（MFO）纳米颗粒三功能性能。其光催化降解染料效率高，MFO 涂层器件可高效进行界面太阳能蒸汽发电（ISSG），还能水伏发电，为水处理和可再生能源提供新路径。
全球水资源正面临严峻挑战，一方面淡水资源短缺，约 97.5% 的水为海水等咸水，无法直接饮用；另一方面水污染问题突出，各类染料等污染物进入水体，威胁生态与健康。传统水处理技术存在依赖常规能源、产生化学废物等不足，而利用太阳能的光催化染料降解和界面太阳能蒸汽发电（ISSG）技术虽受关注，但单一材料实现多功能高效应用仍存难题，开发兼具多种功能的材料成为迫切需求。
在此背景下，研究人员开展了锰铁氧体（MnFeO?，MFO）纳米颗粒的三功能应用研究，相关成果发表在《Desalination》。
研究人员采用共沉淀法合成 MFO 纳米颗粒，主要关键技术方法包括：通过 X 射线衍射（XRD）、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）对合成的 MFO 纳米颗粒进行物相和结构表征；利用氙灯（300W）模拟光源，开展光催化降解阳离子染料（如结晶紫 CV、亚甲基蓝 MB、孔雀石绿 MG）和阴离子染料（如刚果红 CR、酸性品红 AF、玫瑰红 RB）的实验，检测染料降解效率；将 MFO 涂覆在纤维素纸上制成光蒸发器，在太阳模拟器和直射阳光下，测试其对不同浓度（3.5、7.0、10.0 wt%）盐水的界面太阳能蒸汽发电（ISSG）性能，测量蒸发速率和界面温度；进行水伏发电实验，在 3.5 wt% 盐水离子溶液中，测试串联设备的开路电压（V?c）。
合成与表征
通过共沉淀法在室温下合成 MFO 纳米颗粒，前驱体为硫酸锰和硫酸亚铁，用氨水调节 pH 至约 11 促使沉淀生成。XRD 结果显示，MFO 具有立方晶型，晶格参数 a=b=c=9.40?，衍射峰对应多个晶面，表明其相纯度高。
光催化性能
在氙灯光照下，MFO 纳米颗粒对 CV 和 CR 染料表现出高效降解能力，其中 CV 降解率达 98.99%，CR 降解率为 89.88%。活性自由基 h?和 O??参与了降解过程，证实了 MFO 良好的光催化活性。
界面太阳能蒸汽发电（ISSG）性能
MFO 涂覆的纤维素光蒸发器在太阳模拟器下，空气 / 水界面温度达 47.6°C，蒸发速率为 2.28 kg/m2h；直射阳光下蒸发速率为 1.6 kg/m2h。对于 3.5、7.0、10.0 wt% 盐水，蒸发速率分别约为 1.89、1.58、1.40 kg/m2h，且在 3.5 wt% 盐水的 5 次 ISSG 循环中，表面温度维持约 65°C， rejection 性能稳定，显示出抗盐性和循环稳定性。
水伏发电性能
在直射阳光下，10 个 MFO@纤维素器件串联，在 3.5 wt% 盐水离子溶液中，因双电层（EDL）形成，产生 0.7 V 的开路电压，表明 MFO 在水伏发电方面的潜力。
研究表明，MFO 纳米颗粒通过共沉淀法成功合成，具有立方晶型，光学带隙为 1.84 eV。其在光催化染料降解、抗盐 ISSG 和水伏发电方面均表现出色，为解决淡水短缺、环境污染和可再生能源需求提供了一种可持续、高效的集成方案。该研究拓展了 MFO 纳米材料的应用领域，证明单一材料实现多功能应用的可行性，对开发下一代水处理和能源生成系统具有重要意义，尤其适用于资源有限的环境。
