仿生梯形棱柱蒸发器

40h抗盐无结晶

受红树林根系启发，通过自发温度-盐度梯度诱导马兰戈尼对流与重力回流，实现盐分从蒸发界面向本体水的连续定向输运，从而在20 wt%盐水中长期运行不结晶。

Xinxin, Zeng · Mu, Xiaotong · Bai, Chenzhao · Haoyu, Yue · Yucai, Xie · Xu, Zhiwei · Hongsheng, Zhang · 张洪朋 · 袁成清

Desalination 2026

具体参数

蒸发速率

2.457 kg m⁻² h⁻¹

连续抗盐运行时长

40 h

油性盐水中的蒸发速率

2.457 kg m⁻² h⁻¹

户外平均日产水量

12.3 kg m⁻²

技术优势

连续40小时不结晶

梯形棱柱结构自发形成的温度-盐度梯度耦合驱动马兰戈尼对流和重力辅助回流，将盐分从蒸发界面定向输运至本体水，从而在20 wt% NaCl溶液中连续运行40 h无盐结晶。

油性盐水下性能不降

通过表面亲水-疏油改性，蒸发器在20 wt%油性盐水中暴露后仍保持与纯盐水相同的蒸发速率，无需额外处理即适用于含油海水。

户外产水稳定

在实际海水户外脱盐测试中，平均日产水量达到12.3 kg m⁻²，证实了在真实环境条件下的稳定运行能力。

应用场景

• 海水淡化：替代易盐结晶的传统蒸发器，实现海水长期稳定淡化。
• 苦咸水处理：处理高盐苦咸水时无需频繁清洗，连续运行40 h不结晶。
• 高盐废水零排放：将盐分定向排回水体而非在界面析出，支撑高浓盐水浓缩。