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材料院研究團隊在《Advanced Functional Materials》上發(fā)表研究成果
來源：材料院通訊員：楊澤宇攝影： 編輯：尹申申審核：襲開國,、孟國忠,、徐勇瀏覽：時間：2025-03-03
【南林新聞中心訊】近日，我校材料科學與工程學院田丹教授團隊在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》（影響因子:18.5）在線發(fā)表了題為“Encapsulating Polyoxometalates inside Single-Walled Carbon Nanotubes for Efficient Solar-Driven Interfacial Evaporation”的研究論文（文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202424565）,。南京林業(yè)大學為第一完成單位,，材料科學與工程學院博士生崔紫薇為論文的第一作者，南京林業(yè)大學田丹教授為第一通訊作者,。該研究得到國家自然科學基金面上項目和江蘇省重點研發(fā)計劃項目的資助,。
近年來，太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)技術(shù)因其環(huán)保、低成本和高效率而被認為是解決水危機的有效解決方案,。在蒸發(fā)器的設計中,，太陽能的高效吸收和利用對于蒸發(fā)速率的提高至關重要。當前的光熱材料在應用中面臨著轉(zhuǎn)換效率低,、機理不明確等挑戰(zhàn),。多金屬氧酸鹽（POMs）是一類納米級的無機陰離子化合物，具有豐富的電荷和骨架結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的物理化學性質(zhì),，如可調(diào)節(jié)的能帶結(jié)構(gòu),、強的電子接受能力、可逆的多電子氧化還原性質(zhì),。多酸作為電子受體去捕獲給體材料中的光生電子,，可有效地提高材料的光熱轉(zhuǎn)換效率，在光熱轉(zhuǎn)換領域展示出巨大的應用潛力,。然而,，高水溶性限制了其在太陽能界面蒸發(fā)領域的應用。因此,，調(diào)控多金屬氧酸鹽的穩(wěn)定性并充分利用其光熱特性用于太陽能界面蒸發(fā)是一項挑戰(zhàn),。
針對上述問題，研究團隊提出了通過封裝策略將多金屬氧酸鹽限制于單壁碳納米管作為蒸發(fā)器的光熱層,，并結(jié)合金屬有機框架修飾的木材基底以構(gòu)筑高效的太陽能蒸發(fā)器,。通過這種巧妙的設計和不同結(jié)構(gòu)多酸的優(yōu)化，封裝PMo12的碳納米管蒸發(fā)器在1個太陽下表現(xiàn)出了2.53 kg m-2 h-1的高效蒸發(fā)速率,，同時,，該蒸發(fā)器對海水和廢水也具有良好的凈化性能。本研究的創(chuàng)新點在于從分子層面實現(xiàn)了對光熱材料的精確調(diào)控,，通過封裝POMs和優(yōu)化蒸發(fā)器結(jié)構(gòu),，顯著提升了太陽能界面蒸發(fā)的效率。這一成果不僅為解決水資源短缺問題提供了新的技術(shù)路徑,，也為設計和開發(fā)更高效的太陽能蒸發(fā)器提供了理論指導,。
