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  近日，英國皇家化學會綜合化學類旗艦期刊 Chemical Science 發表了清華大學化學系危巖教授、吉巖副教授與合作者們的前沿論文（Edge Article），報道了一種可用于太陽能產水蒸氣的新型聚合物泡沫材料的設計與合成工作，而且這種材料在弱光照條件下也可以實現非常高的光熱轉換效率。

  這種材料完全由聚合物組成，不僅原料成本低廉，而且合成簡便、易于放大生產，另外還具有優異的耐久性和穩定性（包括對有機溶劑的良好抗性）。其在較弱光照條件下（0.5 sun 光強下）的光熱轉換效率也可達到 80%，比之前報道過的同樣用途的聚合物材料都要高。

  通過如下圖的縮聚方法來獲得“聚(1,3,5-六氫-1,3,5-三嗪)”（PHT），主要由苯胺三聚體組成，并通過鹽粒浸出法來獲得具有宏觀孔道的泡沫結構（如下圖電鏡照片所示）。這種聚合物泡沫材料能夠支持 500 克（其自身重量的 2000 倍）的重物，并可漂浮在液氣界面上。無需任何表面修飾，就可以達到 130° 的接觸角。

  UV-vis/NIR 光譜研究發現，這種材料的反射率相對較低，而且幾乎不發生透射（下圖 a）。紅外熱成像圖顯示，這種漂浮在氣液界面上的聚合物泡沫材料在 1 sun 光強下 15 分鐘后即可達到 46°C 的溫度。

  如下面三幅圖所示，在存在這一聚合物泡沫的情況下，水的蒸發速率要明顯更快。在 1 sun 光強（1 kW m?2）的條件下，由蒸發速率計算而得的蒸發效率 η 可達 80.5%，這已經相當于已經報道過的正常陽光強度下的最高效率值了。即使是在 0.5 sun 光強的條件下，效率依然達到 80.6%。

  最后，本文作者利用這種材料，以光照為能源進行了鹽水脫鹽的應用。在 3.5 wt% 的 NaCl 溶液和 1 wt% 其它鹽類的混合溶液中，脫鹽后的含鹽量都可以降低到 1 ppm 以下，比蒸餾作業可以達到的鹽度還要低。

  在以單一聚合物材料為蒸發器件的應用方面，本文報道的工作開辟了新的途徑。通過更好的優化，由聚合物泡沫組成的蒸發器件很有可能可以在性能上超越無機材料，并且成本更為降低，為太陽能和水資源的更高效利用鋪平道路。

  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/-/content/articlelanding/2018/sc/c7sc02967e#!divAbstract