我校生态与资源工程学院教师团队在光热海水淡化材料研究中取得新进展

发布者:生态与资源工程学院发布时间:2026-09-01浏览次数:369

近日,我校生态与资源工程学院刘瑞来博士课题组在光热海水淡化方向取得新进展,相关成果以Shell-inspired Ag₃PO₄-intercalated g-C₃N₄/GO heterostructure for integrated solar-driven desalination and photocatalytic water purification为题,发表于国际知名期刊《Desalination》(中国科学院一区TOP),我校生态与资源工程学院刘瑞来博士为论文第一作者,福建理工大学吴玉萍为通讯作者,我校生态与资源工程学院为论文第一完成单位。

太阳能驱动界面蒸发技术是可持续淡水生产与水体治理的重要路径。当前,光热蒸发材料普遍存在光吸收能力不足、光生载流子复合严重、光热与光催化难以协同等瓶颈,制约了技术走向实际应用。

课题组围绕上述难题开展攻关,受贝壳天然层状结构启发,成功构筑磷酸银Ag₃PO₄石墨相氮化碳g-CN4/氧化石墨烯GO仿贝壳层级复合光热材料。通过插层策略将Ag₃PO₄纳米颗粒限域填充于二维g-C₃N₄/GO纳米片层间隙,构筑互联多孔骨架结构。该结构有效抑制了Ag₃PO₄颗粒团聚,改善了材料表面亲水性,加速了水体传输通道构建,同时拓宽了光谱吸收范围,实现光热转换与光催化性能的协同提升。

基于该复合材料制备的Ag₃PO₄@g-C₃N₄/GO/聚氨酯(PU)光热蒸发体系,在模拟单倍标准太阳光强照射下,水蒸发速率达1.45 kg·m⁻²·h⁻¹,蒸发效率为84.8%。依托光热光催化一体化设计,该体系可同步完成海水淡化与亚甲基蓝等有机污染物降解,实现污水同步净化。该体系全光谱太阳能转化通用性良好,在海水淡化、工业废水净化等领域具有广阔应用前景。

该成果得到福建省自然科学基金(批准号:2023J011052024J01918)、南平市资源化学产业研究院项目(项目编号:N2024Z003)、福建省促进海洋与渔业高质量发展专项资金项目(项目编号:FJHYF-L-2025-21)、福建省科技计划引导性项目(项目编号:2024H0021)等项目资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.desal.2026.120425