全自动蒸发器：基于入侵植物衍生的碳@纤维素气凝胶实现高效界面太阳能蒸发

本文推荐了一种基于入侵植物加拿大一枝黄花（SCL）衍生的纤维素碳（CC）与纤维素气凝胶（CC@SCL-CA）复合的光热材料，通过一步法构建了全自动界面太阳能蒸汽生成（ISSG）系统。该材料具有高孔隙率（87.8%）、宽谱吸收（>95%）、超亲水性及抗盐/油特性，其三维蜂窝状纤维素链结构结合微米级毛细管负载纳米碳球，实现了93.1%的光热转换效率与10.35 kg m?2 d?1的蒸发速率，单位净化水成本仅0.317美元/千克。研究为缓解淡水短缺与能源危机提供了生态友好的解决方案。

　　

Highlight
本研究通过回收入侵植物加拿大一枝黄花（SCL），开发了一种全自动界面太阳能蒸汽生成（ISSG）系统。其核心光热材料CC@SCL-CA气凝胶结合了SCL衍生的纤维素碳（CC）与生物质交联剂壳聚糖（CS），具有独特的三维蜂窝状纤维素链结构，嵌载纳米碳球形成宏-微跨尺度通道，实现了高效光捕获与热局域化。

材料与方法
SCL纤维素通过低温水热法转化为碳球（CC），与SCL纤维素气凝胶通过CS交联一步成型。材料表征显示其具备87.8%孔隙率、>95%宽谱吸收及超亲水特性，TG-DSC证实纤维素在260-400°C发生热解相变（300°C为关键相变点）。

性能验证
户外实验表明，该材料在自动ISGG系统中实现10.35 kg m^?2 d^?1蒸发速率，光热效率达93.1%，且可稳定循环20次以上。其三维微毛细结构有效抑制盐结晶，单位淡水生产成本仅0.317美元/千克。

结论与展望
该工作为入侵植物资源化利用提供了创新范式，推动生物质材料在太阳能界面蒸发领域的应用，未来可通过优化自动化系统进一步降低能耗，拓展至工业级废水处理。

（注：翻译部分严格遵循原文技术细节，采用"热局域化"等专业表述，保留^?2等格式，并以"范式"等生动词汇增强可读性。）