本网讯 近日，我校环境与能源工程学院胡浩威老师指导的硕士生王津在新能源利用界面蒸发脱盐领域取得新进展，在工程技术、能源领域权威TOP期刊《Desalination》（中科院一区，影响因子11.211）发表了题为“Interfacial evaporation and salt-blocking kinetics in Janus membrane for solar desalination”的科研论文，mg电子游戏官网_mg老虎机游戏-电玩城下载为第一完成单位。该研究得到了安徽省高校杰出青年基金、安徽省自然科学基金以及国家自然科学基金等项目的资助。
海水淡化是解决淡水资源匮乏问题的关键解决方案，新兴的太阳能界面蒸发技术具有节能环保的特点，在提供应急淡水方面大有可为，而光热转换材料是太阳能界面蒸发速率的关键点，目前已有多种界面蒸发材料实现了较高的太阳能转换效率和蒸发率，如碳基材料、等离子纳米颗粒、半导体材料、聚合物/水凝胶/气凝胶等。然而，目前的海水淡化技术面临着严重的盐阻问题，这会对蒸发系统造成不可逆的破坏，使其的长期稳定运行面临挑战。如何在保证抗盐性能的同时提高蒸发水平是目前亟待解决的问题。
分子动力学（MD）模拟方法是研究热蒸发和分子输运等微观物理过程的有效工具，在探索Janus膜内部水分子蒸发和盐离子运输动力学这一尚未研究的领域上具有巨大潜力。本研究首次提出了基于MD方法的Janus膜纳米尺度界面蒸发模型。系统研究了不同疏水层比例、盐度、温度和通道几何参数下的界面蒸发和盐阻滞动力学。揭示了盐离子传输-沉积阻滞的复杂微观过程，并阐明了Janus结构的各项参数对于界面蒸发水平的影响机制。此外，还根据模拟结果制备了一系列非对称Janus石墨烯膜，并建立了Janus界面蒸发海水淡化实验系统。实验结果与模拟结果非常吻合，这印证了界面蒸发数值模型在微观层面上探索抗盐机理和改善蒸发性能方面具有巨大潜力，为提高光热材料的蒸发性能以及探究其传热机制提供了新思路。（作者：胡浩威 王津 一审：侯晓云 二审：黄健 三审：谢发之）
