2024年9月,材料领域期刊ACS Applied Materials Interfaces在线发表了课题组关于槐叶萍作为光热材料处理高盐废水的研究成果(Yuting Zhang, Yimeng Shi, Dongpu Hu, Sha Liang, Wenbo Yu, Fang Xu, Zhen Hu, Jiakuan Yang, Shushan Yuan*, Bart Van der Bruggen. Salvinia Natans-based hierarchical structures for solar thermal clean water production from high-salinity wastewater. ACS Applied Materials Interfaces, 2024, 16, 53930-53937)。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位,张雨婷硕士为论文的第一作者,袁书珊教授为论文的通讯作者。《ACS Applied Materials Interfaces》2024年公布的最新影响因子为8.3。
基于生物材料的太阳能蒸发技术具有较高的能量转换和利用效率,在污水处理和海水淡化方面具有很大的潜力。然而,如何有效、直接地利用天然生物材料的多尺度结构和固有的输水通道来增强高效光热蒸发,目前还存在技术空白。本研究以常见的水生漂浮植物槐叶萍(Salvinia natans)为原料,通过简单的聚(间苯二胺)氧化改性,制备了高性能的生物质衍生光热蒸发材料,构建了混合式生物质蒸发器。混合生物质蒸发器具有充分的水分输送、微纳米级的分层结构、有效的水活化和防盐污染功能等自然特性,在一个太阳光强度(1 kW m-2)下,蒸发器的蒸发速率高达2.24 kg m-2 h-1。此外,改性槐叶萍在废水光热蒸发过程中也表现出一定的去除重金属的能力。本工作为合成一种成本低、工艺简单、光热转换效率高的环保、高性价比的太阳能蒸发器材料提供了新的视角,可广泛应用于海水淡化和高盐废水的处理。
课题组长期致力于水处理应用研究,近年承担了国家自然科学基金青年科学基金项目,“黑色TiO2纳米管阵列膜光蒸发处理高盐废水中膜分离与光催化的协同作用机制研究”(52100086),湖北省重点研发计划项目“工业含盐废水脱盐、重金属去除及深度脱碳关键技术研究”(2022BCA065)、湖北三峡实验室开放创新基金项目“磷石膏堆场淋滤液磷酸根离子的迁移富集规律”(SC232007)。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c11832?goto=articleMetrics&ref=pdf