仿生二维水凝胶蒸发器

连续运行超5个月

红树林启发的排斥-传输结构，将蒸发、提盐和发电在空间上解耦，让蒸发器在处理高盐卤水的同时持续产出盐和电力，而蒸发性能几乎不受影响。

Zhou, Haifeng · Li, Han · Mao, Chengkai · Jiali, Jiang · 马红娟 · 赵龙

Energy and Environmental Sciences 2026

具体参数

累计卤水处理量

8.2 t m⁻²

固体盐收获量

0.86 t m⁻²

功率密度

2.55 W m⁻²

蒸发损失

7 %

技术优势

连续运行5个月不堵盐

固定阳离子咪唑基团产生Donnan排斥，阻止盐离子在蒸发界面聚集；单向供水将浓缩卤水推向边缘，使盐优先在边缘结晶。

累计处理量高达8.2 t m⁻²

在10 wt% NaCl中连续运行超过5个月，累计处理8.2 t m⁻²卤水，同时收获0.86 t m⁻²固体盐。

蒸发几乎不受发电影响

TEG冷端采用潜热辅助冷却策略，使蒸发-发电权衡有利，与未集成TEG的PVIL相比蒸发损失仅约7%，同时输出2.55 W m⁻²。

应用场景

• 卤水处理：连续处理高盐卤水而不堵塞，同时分离出固体盐。
• 太阳能水处理：用阳光驱动蒸发，从卤水中回收淡水。
• 蒸发发电：在蒸发的同时通过TEG回收热能发电。
• 可持续资源回收：从废卤水中同时回收水、盐和能源。