热响应Janus复合气凝胶

暗态自清洁

通过PNIPAM的温度响应润湿性切换，在光照时抑制盐积累、暗态下溶解盐结晶，实现长期稳定运行。

Yuan, Man · Yang, Lei · Qinxin, Wang · Meng, Hu · Yu, Wu · 刘伟 · Cheng, Zhou · 崔升

Journal of Materials Science and Technology 2027

具体参数

蒸发速率（1个太阳）

{'zh': '3.29', 'en': '3.29'} kg m⁻² h⁻¹

蒸发速率（20 wt% NaCl溶液）

{'zh': '3.10', 'en': '3.10'} kg m⁻² h⁻¹

暗态盐溶解速率

{'zh': '0.8', 'en': '0.8'} kg m⁻² h⁻¹

技术优势

高盐度下仍能稳定蒸发

在20 wt% NaCl溶液中保持3.10 kg m⁻² h⁻¹的蒸发速率，依靠温度响应网络与离子缓冲结构抑制盐向上迁移，实现了供水与盐积累的解耦。

暗态下能自行溶解盐结晶

光照减弱或停止时，表面恢复亲水性，促进水回流并溶解沉积的盐晶体，暗态盐溶解速率为0.8 kg m⁻² h⁻¹，无需人工清洗。

长期使用性能不衰减

在水中自然蒸发四个月后仍保持优异性能，表明结构稳定且抗盐污染能力强。

应用场景

• 太阳能界面蒸发：用于高盐度废水或海水的稳定蒸发浓缩，替代易结盐的常规蒸发器。
• 光热材料：CuS/MMT光热层提供高效光吸收与热转换，并与热响应网络协同减少热损。
• 海水淡化：可直接用于海水淡化，在高盐度下维持蒸发性能并免清洗长期运行。