近日，江西科技师范大学化学学部柔性电子创新研究院卢宝阳教授课题组在《Desalination》上发表了题为“A bifunctional polyacrylamide-alginate-TiO₂ hydrogel solar evaporator for integrated high-efficiency desalination and photocatalytic degradation”的研究成果。

将界面太阳能蒸汽生成与光催化降解技术相结合，在同步实现清洁水收集与有机污染物降解方面具有广阔的应用前景。然而，现有光热-光催化双功能蒸发器仍存在光吸收能力有限、蒸发速率和降解效率不足等性能缺陷，导致复杂废水处理中存在污染物残留。

本研究提出一种表面功能化-双交联策略，开发出一种新型光热-光催化双功能水凝胶太阳能蒸发器。该策略通过对TiO₂纳米颗粒进行表面功能化处理，经多巴胺修饰热处理形成核壳结构双功能TiO₂@C纳米颗粒，随后与聚丙烯酰胺/海藻酸钠（PAM/SA）复合制备微孔双网络水凝胶。TiO₂@C/PAM/SA水凝胶复合材料展现出高达99.87%的太阳光吸收效率，在1个太阳光照强度下实现2.97 kg m^-2 h^-1的蒸发速率（光热转换效率达92.13%），同时具备84.37%的光催化降解效率。基于该水凝胶复合材料构建的蒸发装置，在含不同浓度盐水及重金属离子/有机污染物废水等多种水质中均表现出优异的净化与光催化性能。这种高性能光热-光催化水凝胶的设计策略为复杂海水/废水体系中的太阳能淡化与有机污染物协同降解开辟了新途径。

图1 双功能TiO₂@C/PAM/SA水凝胶实现同步太阳能蒸汽产生与光催化降解功能。

本论文第一作者为江西科技师范大学柔性电子创新研究院2021级研究生徐新叶，通讯作者为江西科技师范大学卢宝阳教授。该研究得到国家自然科学基金（52473179，52373184）、江西省重点研发计划（20223BBE51023）、江西省自然科学基金（20232ACB204002，20232BAB202044）、柔性电子江西省重点实验室（20212BCD42004，20242BCC32010）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.desal.2025.118920