文献分享306：淡水收集策略：侵入性植物基纤维素气凝胶用于高效界面太阳能蒸发界面太阳能蒸汽发电（ISSG）是解决全球淡水资源稀缺的有前途的技术，因此迫切需要高效、坚固的光热转换材料作为 ISSG 的关键组件。在此，探讨了入侵植物加拿大一枝黄花（SCL）对农业环境和生态系统多样性的威胁，并以聚乙二醇（PEG）为绿色交联剂，将原料 SCL 反萃取纯化为三维交联 SCL 基纤维素气凝胶（SCL-CA），并展示了其进一步利用。多巴胺（DA）在 SCL-CA 表面原位聚合后， 在模拟海水的定制蒸发设备上在一个太阳光下表现出 2.05 kg m−2 h−1 的高蒸发速率，光热转换效率为 95.5％。由于独特的立交桥状纤维素链三维宏观交织结构和多级微毛细结构，其结果远优于其他先进样品。优异的户外实验进一步证明了其全太阳光谱吸收、超亲水、抗盐性、结构坚固等特性的实际应用。特别是该设计策略具有普适性，用聚合吡咯（PPY）修饰的还可以作为高效的光热材料。由于合成方法温和、原料来源丰富，可以大规模制备高效光热材料，实现生物入侵物种的控制和资源利用。结合未来蒸发器组件的升级，蒸发器的热转化效率、产水量和经济效益将进一步提高，在缓解淡水危机方面具有广阔的应用前景。

　　图1是(a) 界面加热原理及几种传统的加热方法。(b) 能源与水的协同可持续发展。(c) 光热材料 ISSG 示意图。(d) SCL 在镇江江苏大学 (江苏，中国，2022 年) 20 公里范围内的河岸、校园、公路边和农田中蓬勃发展。

　　图2是(a) SCL 基纤维素气凝胶（）作为 ISSG 光热转换材料的合成示意图。(b) SCL 茎粉末的 SEM 图像。(c) 从 SCL 粉末中提取的纤维素的 SEM 图像。(d) 天桥形 的 SEM 图像，其中插入天桥图片和 SCL-CA 图像。(e) e1) 低倍放大下的 的 SEM 图像。e2) 高倍放大下的 分级微毛细管单通道 SEM 图像。

　　图4是（a）SCL-CA和的润湿性测试。（b）的水传输能力测试。（c）的自清洁测试。（d）SCL-CA和的力学性能测试168体育app下载。

　　图5是两种气凝胶表面（SCL-CA、）在0.5个太阳下（干燥）（a）、在0.75个太阳下（干燥）（b）、在1个太阳下（干燥）（c）和在1个太阳下（潮湿）（d）的加热过程。

　　图6是（a）ISSG运行示意图。（b）模拟海水蒸发过程及SCL-CA表面温度随时间的变化。（c）模拟海水蒸发过程及表面温度随时间的变化。

　　图7是（a）1 个太阳照射下材料的蒸发速率。（b）几种材料水质量随时间变化的图。（c）先前报道的基于生物质/衍生的光热转换材料和 的太阳能蒸汽生成性能。（d）模拟海水中的四种主要离子（Na+、Mg2+、K+ 和 Ca2+）通过 蒸发而凝结。

　　图8是（a）模拟海水蒸发随时间增加的过程。（b）室外实验中太阳光强度、室外温度和水蒸发速率随时间的变化。（c）的回收实验。（d）大规模应用草图。

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