9月22日消息,研究人员开发出一种以丙烯酸(亚克力)为基底、涂覆PEG-PVA-硅烷超亲水薄膜的可扩展光电热蒸汽冷凝系统,用于大气水收集,水回收率最高达85%,且无需额外冷却系统,多次循环后性能保持稳定,为可持续淡水供应提供了新路径。

技术路线上,研究者在等离子体预处理的丙烯酸基底上沉积由聚乙二醇(PEG-400)、聚乙烯醇(PVA)与四乙氧基硅烷(TEOS)和KH550杂化硅烷锚固层组成的超亲水薄膜。PVA作为粘结剂,在无机硅烷网络与聚合物丙烯酸表面之间建立牢固界面结合,攻克了丙烯酸缺乏表面硅醇基团、难以化学锚定的固有难题。由此形成的表面促进液滴快速聚并、连续水膜形成与冷凝水高效输运。

在17-24°C、相对湿度16%-22%的实验室条件下,涂层丙烯酸冷凝器实现最高85%的水回收率,水回收速率在循环测试中保持稳定,润湿性长期维持。丙烯酸作为冷凝器表面此前从未被探索,其低成本、轻质与易加工特性为太阳能海水淡化与水净化系统在干旱地区的部署提供了新选择,也展示了溶胶-凝胶涂层技术在非常规聚合物基材上的应用潜力。淡水短缺正随人口增长、环境污染与气候变化加剧,高效冷凝是提升太阳能脱盐与净水性能的关键环节。 (来源:European Coatings)