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  通過使用界面太陽能蒸汽發生器（ISSG），利用太陽能對海水進行淡化以獲得清潔水是緩解全球清潔水短缺的有效方法。目前，研究者們已經開發了多種光熱轉換材料（包括生物質材料，碳基材料，金屬納米顆粒，無機半導體和有機高分子材料等）用于制備ISSG，并通過合理的結構設計進一步提升其海水淡化性能。

  然而，ISSG的結構設計仍面臨一些共同的挑戰：首先，ISSG的表面通常是平面，導致較低的光吸收率；其次，大多數ISSG缺乏定向輸水功能，導致向ISSG的氣液界面供水量不足，影響ISSG的持續蒸發能力；最后，ISSG還面臨著蒸發過程中鹽的結晶和積累阻礙水分輸送、機械強度弱及結構易坍塌等挑戰，現階段被廣泛研究的ISSG難以同時應對上述挑戰。因此，需要進一步開發集優異的光吸收、快速的水輸送、良好的機械性能和耐鹽性于一體的高性能ISSG。

  西安工程大學支超團隊受蓮蓬的天然結構啟發，結合專業優勢設計并織造出具有底層小孔和上層大孔并由間隔絲層相互連接的特殊結構的經編間隔織物，隨后將等離子體處理的經編間隔織物（PSF）與海藻酸鈉（SA）和還原氧化石墨烯（rGO）結合，制備出一種新型的具有蓮蓬仿生結構的ISSG（rGO-SA-PSF），如圖1所示。rGO-SA-PSF在1 kW m^-2光照強度下具有優異的海水淡化性能，同時兼具優秀的機械性能及耐鹽性，在太陽能驅動的水蒸發、海水淡化和廢水處理領域具有廣闊的應用前景。

圖1 rGO-SA-PSF的仿生制備

圖2 rGO-SA-PSF的物理特性和化學結構

圖3 rGO-SA-PSF的光熱、水管理和機械性能

圖4 rGO-SA-PSF的太陽能驅動水蒸發和海水淡化性能

圖5 rGO-SA-PSF的耐鹽性、自脫鹽性及在戶外實驗下的海水淡化性能

圖6 rGO-SA-PSF的太陽能驅動廢水凈化性能

  綜上，本研究提出的具有蓮蓬仿生結構的ISSG為實現高效穩定的海水淡化和廢水凈化提供了一種創新解決方案。基于其在光熱、輸水和力學等方面優異的綜合性能，具有該種仿生結構的ISSG在太陽能驅動的水蒸發、海水淡化以及廢水處理等領域具有巨大的應用潛力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202304877