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“Photothermal-photocatalytic bifunctional highly porous hydrogel for efficient coherent sewage purification-clean water generation”的研究成果。

基于光热材料的太阳能界面水蒸发技术在解决全球水资源短缺和环境污染方面展现出巨大潜力。然而，现有光热材料仍存在蒸发速率不足、长期稳定性差等性能缺陷，以及单一功能导致废水污染物去除不彻底等问题，严重阻碍其实际应用。

本研究通过简便的两步固定化方法，开发了一种集同步光热与光催化效应于一体的新型低成本高孔隙率水凝胶复合材料。该方法首先通过超声诱导丙烯酰胺预聚合形成粘性溶液，实现二氧化钛纳米颗粒与单壁碳纳米管（SWCNTs）的均匀分散；随后通过二次原位自由基聚合，制备出孔隙率高达88.40%的稳定均质TiO₂/SWCNTs/聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶复合材料。该水凝胶复合材料表现出卓越的双功能光热与光催化性能：太阳光吸收率达99.35%、蒸发速率达3.53 kg m⁻² h⁻¹、对亚甲基蓝的光降解效率达84.27%。此外，基于该水凝胶构建的蒸发器在40天的连续监测中保持一致的脱盐性能，盐离子去除率超过95%，为协同净化与清洁水生产提供了一种极具前景的双功能材料。

图1 TiO₂/SWCNTs/PAM水凝胶（TSPH）实现同步太阳能蒸汽生成与光催化降解功能。

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）、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.2024.118364