由于淡水資源短缺所帶來的挑戰(zhàn),太陽能水蒸發(fā)被認(rèn)為是最有前途的技術(shù)之一,利用充足的陽光從海里收集清潔的水。其中,納米結(jié)構(gòu)金屬(Nanostructured metals)因其局部的表面等離子體共振效應(yīng)在太陽能水蒸發(fā)中受到廣泛關(guān)注,但具有高蒸發(fā)效率的高多孔金屬膜具有挑戰(zhàn)性。
基于此,山東大學(xué)張忠華教授(通訊作者)等人報道了通過對極稀Al99Ag1合金進(jìn)行脫合金處理,制備了自支撐的黑色納米多孔銀(NP-Ag)膜,并用于海水蒸發(fā)。稀釋前驅(qū)體的選擇性保證了NP-Ag膜的形成,具有高孔隙率(96.5%)和低密度(0.3703 g·cm-3,甚至比最輕的金屬Li更?。>哂腥S(3D)韌帶通道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和納米級(14.6 nm)的韌帶使NP-Ag膜,在200-2500 nm范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的親水性和寬帶吸收。更重要的是,基于NP-Ag薄膜的太陽能蒸發(fā)器具有高效的太陽能蒸汽產(chǎn)生效率,蒸發(fā)率為92.6%,蒸發(fā)速率為1.42 kg m-2 h-1,在一次太陽照射下循環(huán)穩(wěn)定性好。此外,該NP-Ag膜具有良好的海水淡化性能,對Mg2+、Ca2+、K+和Na+的離子排斥率達(dá)到99.3%以上。該研究結(jié)果為金屬基光熱薄膜在實際太陽蒸發(fā)應(yīng)用中的設(shè)計和制作提供了新的思路和啟示。Nanoporous black silver film with high porosity for efficient solar steam generation. Nano Res., 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-5068-x.https://doi.org/10.1007/s12274-022-5068-x.