1. Nature Commun.：通過動態(tài)配位相互作用實現(xiàn)快速電子轉(zhuǎn)移以提高光催化CO2還原的量子效率
實現(xiàn)高量子效率的光催化CO2還原是一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)，通過光敏劑和催化劑之間的動態(tài)結(jié)合策略來克服這一挑戰(zhàn)。近日，中山大學歐陽鋼鋒教授報道了利用配位鍵將吡啶摻雜的銥光敏劑與用于CO2還原的分子催化劑連接起來，并通過1H核磁共振滴定、理論計算和光譜測量進行了系統(tǒng)地研究。1）研究人員設(shè)計了吡啶側(cè)鏈的Ir(III)PS，[Ir(ppy)2(qpy)](BF4)（IrQPY；ppy=2-苯基吡啶；qpy=4,4‘：2’,2“：4”,4“-季吡啶）和純凈的酞菁鈷（CoPc）催化劑的組合。IrQPY的吡啶側(cè)鏈可以作為與CoPc軸向配位的結(jié)合位點，CoPc是一種在光催化還原CO2中很少使用但在電催化中被廣泛使用的分子催化劑。2）機理研究表明，光敏劑與未修飾的酞菁鈷之間的配位作用顯著地加速了電子轉(zhuǎn)移。實驗結(jié)果顯示，IrBPY與CoPc的動態(tài)配位相互作用在光催化CO2還原為CO方面取得了令人印象深刻的性能，在450 nm處的量子效率（QE）為10.2%±0.5%，產(chǎn)量為391±7的周轉(zhuǎn)數(shù)（TON），CO選擇性高達98%，遠遠優(yōu)于無配位作用的IrBPY/CoPc（IrBPY=[Ir(ppy)2(bpy)](BF4)）體系。此外，配位相互作用策略對其他構(gòu)型不同的分子催化劑也具有很強的適用性。3）得益于配位相互作用的增強，而不是其本征活性的增強，在酞菁鈷上修飾給電子氨基可以優(yōu)化其在425 nm處的量子效率，最高可達27.9%±0.8%。Wang, JW., Jiang, L., Huang, HH. et al. Rapid electron transfer via dynamic coordinative interaction boosts quantum efficiency for photocatalytic CO2 reduction. Nat Commun 12, 4276 (2021).DOI：10.1038/s41467-021-24647-yhttps://doi.org/10.1038/s41467-021-24647-y
2. Nature Commun.：Cu-ZnO催化劑用于水煤氣變換和CO加氫反應(yīng)的活性中心
Cu–ZnO–Al2O3催化劑是一種用于水煤氣變換（WGS）和CO加氫制甲醇反應(yīng)的工業(yè)催化劑。然而，由于缺乏足夠的實驗證據(jù)，在用于WGS的Cu-ZnO基催化劑中，關(guān)于活性結(jié)構(gòu)是被ZnO分散和穩(wěn)定的金屬Cu相的獨特結(jié)構(gòu)還是可促進H2O解離的Cu–ZnO界面仍然存在爭論。這同時導致了基于密度泛函理論（DFT）計算所提出的用于WGS反應(yīng)的不同Cu–ZnO催化反應(yīng)機理。近日，中科大黃偉新教授，張文華副教授，廈門大學王野教授報道了在典型的反應(yīng)條件下，ZnO/Cu催化劑在WGS和CO加氫反應(yīng)中經(jīng)歷不同的原位重構(gòu)過程，分別形成Cu羥基化的ZnO和CuZn合金活性位點。這些結(jié)果揭示了CuZnO催化劑的反應(yīng)敏感型結(jié)構(gòu)和活性位點。1）研究人員以相應(yīng)的ZnO/Cu2O-NCs催化劑為原料，采用形貌保持還原策略制備了一系列ZnO/Cu-NCs催化劑。均勻的不含封端配體的Cu2O NCs主要包括：i）不同尺寸分布的{100}晶面包圍的立方Cu2O NCs（c-Cu2O），包括：682±92 nm（c-Cu2O-682）、109±10 nm（c-Cu2O-109）和34±4.5（c-Cu2O-34）；ii）由尺寸分布為583±74 nm的{111}晶面包圍的八面體Cu2O NCs（表示為o-Cu2O）；iii）尺寸分布為550±93 nm的{110}晶面包圍的菱形十二面體Cu2O NCs（d-Cu2O）。然后以Cu2O NCs為載體，合成了一系列ZnO/Cu2O-NCs催化劑，并保留了相應(yīng)的Cu2O NCs載體的形貌。2）研究發(fā)現(xiàn)，催化劑的原位重構(gòu)過程受到Cu結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，以形成具有最高內(nèi)在催化活性的活性位點，CuCu(100)-羥基化ZnO和CuCu(611)Zn合金，分別用于WGS和CO加氫反應(yīng)。同時，考慮到已確定的活性中心，盡可能多地制備具有Cu{100}面和Cu{611}臺階位的Cu-ZnO催化劑是開發(fā)高效的用于水煤氣變換和CO加氫反應(yīng)催化劑的有效策略。Zhang, Z., Chen, X., Kang, J. et al. The active sites of Cu–ZnO catalysts for water gas shift and CO hydrogenation reactions. Nat Commun 12, 4331 (2021)DOI: 10.1038/s41467-021-24621-8https://doi.org/10.1038/s41467-021-24621-8
3. Nature Commun.：高通量計算預測Al-Cr-Fe-Mn-Ti高熵合金力學材料性能
發(fā)展除了Ni基超合金外其他類型的價格合理、質(zhì)量較輕的鐵氧體（ferritic）高溫材料目前受到研究人員越來越多的關(guān)注，但是目前發(fā)展鐵氧體超合金材料無法具有較高的高溫強度，因此顯著抑制了這類材料的應(yīng)用。有鑒于此，田納西大學Peter K. Liaw、CompuTherm公司張帆、美國國家能源技術(shù)實驗室Michael C. Gao等報道了通過CALPHAD高通量計算的方法設(shè)計合成質(zhì)量較輕、高強度、價格低的合金材料用于改善材料在高溫條件中的性質(zhì)。作者通過CALPHAD高通量計算方法篩選了上千種不同組分，找到其中沉淀摻雜質(zhì)量較輕、室溫和高溫條件中強度更高的組成結(jié)構(gòu)。隨后作者通過實驗、理論兩個方法對強度提高和有序-無序狀態(tài)變化預測過程中成功和失敗的情況進行揭示，因此有效改善了合金材料體系預測的準確性。本文研究結(jié)果揭示高通量計算篩選、多維度建模、實驗驗證等多個角度結(jié)合能夠高效率的篩選能夠用于沉淀增強材料性能的高熵材料。1）作者通過CALPHAD軟件高通量計算，對Al-Cr-Fe-Mn-Ti元素體系進行研究，因此對其中的沉淀摻雜合金材料能夠改善高熵合金材料力學性能，有助于發(fā)展高力學性能的高熵合金材料。2）進一步的，作者發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)材料力學性質(zhì)增強的關(guān)鍵在于調(diào)控納米沉淀相的有序溫度和形貌，此外作者發(fā)現(xiàn)弄清納米沉淀相結(jié)構(gòu)中原子結(jié)構(gòu)組成情況、晶相變化規(guī)律能夠提高高通量進行計算篩選高性能力學高熵合金材料的效率。Feng, R., Zhang, C., Gao, M.C. et al. High-throughput design of high-performance lightweight high-entropy alloys. Nat Commun 12, 4329 (2021).DOI: 10.1038/s41467-021-24523-9https://www.nature.com/articles/s41467-021-24523-9
4. Nature Commun.：對稱性破缺導致Au plasmonic納米空腔增強二次諧波
高效率的納米尺度相干光的頻率上轉(zhuǎn)換對于現(xiàn)代光子學技術(shù)應(yīng)用非常重要，但是仍難以實現(xiàn)，貴金屬的界面二級非線性效應(yīng)能通過plasmon增強作用顯著增強，但是與此同時高對稱性的納米結(jié)構(gòu)能導致遠場二次諧波（SHG）衰減。有鑒于此，香港城市大學雷黨愿、倫敦大學國王學院Anatoly V. Zayats等報道發(fā)現(xiàn)單個Au納米球在金屬薄膜上緊密結(jié)合將導致遠場二次諧波（SHG）顯著提高，這種作用在不存在二次諧波的情況中同樣能夠?qū)崿F(xiàn)。1）納米尺度結(jié)合位點上的光致電磁不對稱效應(yīng)抑制局部遠場二次諧波SHG消除，同時二次諧波通過與納米空腔中的鍵偶極共振效應(yīng)進行耦合，因此二次諧波得以顯著增強。2）作者發(fā)現(xiàn)100 nm直徑的單個Au納米球產(chǎn)生的遠場SCG轉(zhuǎn)換效率達到3.56×10-7 W-1，這個結(jié)果達到雙共振等離子體（double-resonant plasmonic）的兩個數(shù)量級，同時金屬空腔中的高效率SHG能作為超靈敏的非顯性納米探針用于檢測納米光子學器件中的縱向矢量光場分布情況。Li, GC., Lei, D., Qiu, M. et al. Light-induced symmetry breaking for enhancing second-harmonic generation from an ultrathin plasmonic nanocavity. Nat Commun 12, 4326 (2021).DOI: 10.1038/s41467-021-24408-xhttps://www.nature.com/articles/s41467-021-24408-x5. Nano Letters：非晶碳涂層的3D固體電解質(zhì)助力用于固態(tài)電池的電化學機械穩(wěn)定的鋰金屬負極固態(tài)電解質(zhì)對于將具有安全、高能量密度的鋰（Li）金屬負極用于下一代儲能技術(shù)具有重要意義。然而，長期循環(huán)過程中局部電流密度不均勻，導致Li負極不穩(wěn)定，從電解質(zhì)中脫落，極大地阻礙了鋰離子電池的實際應(yīng)用。近日，美國馬里蘭大學胡良兵教授，Eric D. Wachsman報道了提出了一種策略來解決Li金屬負極和多孔石榴石電解質(zhì)之間界面的電化學機械不穩(wěn)定性。1）通過在多孔石榴石電解質(zhì)表面沉積一層非晶態(tài)碳納米涂層，研究人員成功地將Li金屬限制在電解質(zhì)孔內(nèi)，而沒有在電解質(zhì)孔外形成層狀和多孔的Li。在經(jīng)過非晶態(tài)碳涂層沉積后，金屬Li與石榴石電解質(zhì)具有良好的潤濕性。與無非晶態(tài)碳涂層的鍍Li相比，其鍍Li過程中的成核過電位得到了顯著降低。此外，非晶態(tài)碳涂層同時具有電子和離子導電能力，這有助于均勻Li沉積，促進電子傳輸，并擴大Li離子還原的位置。2）鍍Li/剝離實驗結(jié)果表明，在3 mA/cm2下循環(huán)500 h后，金屬Li與石榴石電解質(zhì)表現(xiàn)出良好的電化學-機械穩(wěn)定性。而Li?S電池測試結(jié)果顯示，石榴石骨架中的這種非晶態(tài)碳涂層改善了Li沉積和全電池的穩(wěn)定性。通過這種實用的非晶態(tài)碳涂層設(shè)計，研究人員展示了一種穩(wěn)定的Li金屬|(zhì)電解質(zhì)界面用于可靠鋰金屬電池的有效范例。Hua Xie, et al, Amorphous-Carbon-Coated 3D Solid Electrolyte for an Electro-Chemomechanically Stable Lithium Metal Anode in Solid-State Batteries, Nano Lett., 2021DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01748https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01748
6. Nano Letters：載氧型血紅蛋白基天然聲敏劑用于聲動力癌癥治療
開發(fā)具有優(yōu)異的活性氧(ROS)生成能力和良好生物相容性的新型聲敏劑對于推動聲動力治療(SDT)的臨床應(yīng)用而言非常重要。中科院長春應(yīng)化所林君研究員和程子泳研究員開發(fā)了一種帶有天然金屬卟啉的血紅蛋白(Hb)基聲敏劑。1）與傳統(tǒng)的有機聲敏劑相比，由于其卟啉分子被4條多肽鏈分離，因此Hb具有非常突出的聲敏效率，并能有效地避免了疏水卟啉堆積所導致的ROS量子產(chǎn)率低的問題。2）與此同時，Hb也是一種高效、安全的氧載體，可在腫瘤乏氧部位釋放氧氣，改善腫瘤氧合，進而提高SDT的療效。實驗結(jié)果表明，Hb與ZIF-8結(jié)合形成的納米平臺可在超聲照射下對深部腫瘤實現(xiàn)較強的抑制作用。
Meng Yuan. et al. A Robust Oxygen-Carrying Hemoglobin-Based Natural Sonosensitizer for Sonodynamic Cancer Therapy. Nano Letter. 2021DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c01220https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c012207. Angew：原子分散催化劑中的可逆配體交換氧還原反應(yīng)活性和選擇性的調(diào)控合理控制原子分散催化劑的配位環(huán)境是實現(xiàn)催化劑理想催化活性的關(guān)鍵。近日，韓國蔚山科學技術(shù)院Sang Hoon Joo，韓國科學技術(shù)院Hyungjun Kim，浦項加速器實驗室Kug-Seung Lee報道了通過簡單的配體交換反應(yīng)實現(xiàn)了對原子分散催化劑中金屬配位結(jié)構(gòu)的可逆控制。氧還原反應(yīng)（ORR）是燃料電池中的陰極半電池反應(yīng)，也是電合成H2O2的一條有價值的路線，而這種配體交換反應(yīng)實現(xiàn)了對ORR催化活性和選擇性的可逆調(diào)節(jié)。1）研究人員在CO和NH3氣體中對浸漬RhCl3的碳基載體進行溫和的低溫（200 ℃）熱處理，分別得到了CO-和NHx-連接的原子分散Rh催化劑。2）結(jié)果顯示，原子分散的CO-Rh催化劑的ORR活性約是NHx-Rh催化劑的30倍，而后者的H2O2選擇性是前者的3倍。值得注意的是，CO-和NHx-配體可以在原子分散的Rh原子周圍可逆地交換，相應(yīng)地調(diào)節(jié)氧化態(tài)，從而可逆地調(diào)節(jié)ORR的活性和選擇性。3）密度泛函理論（DFT）計算表明，與氧化NH2-連接的Rh中心相比，具有還原氧化態(tài)的共配體Rh中心與*OOH中間體具有更佳的結(jié)合能，從而促進了雙電子和四電子（e-）ORR反應(yīng)途徑。這項研究首次成功地對原子分散電催化劑中的配位環(huán)境進行可逆調(diào)控，具有重要意義。Jae Hyung Kim, et al, Reversible Ligand Exchange in Atomically Dispersed Catalysts for Modulating the Activity and Selectivity of Oxygen Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2021DOI: 10.1002/anie.202108439https://doi.org/10.1002/anie.2021084398. Angew：一種抗膨脹梯度聚電解質(zhì)水凝膠膜用于高性能滲透能發(fā)電機由兩種不同孔膜組成的新型非對稱離子膜在獲取清潔、可再生的滲透能量方面顯示出巨大的優(yōu)勢。目前，制約其應(yīng)用的主要障礙是界面不相容和低的界面離子傳輸效率，不利于其長期穩(wěn)定性和提高功率密度。近日，青島大學隋坤艷教授，隨欣教授，Wenxin Fan報道了開發(fā)了一種抗膨脹梯度全多糖聚電解質(zhì)水凝膠膜用于高效滲透能量轉(zhuǎn)換。1）研究人員利用可再生的天然多糖聚電解質(zhì)（如蝦蟹殼殼聚糖（CS）、海藻海藻酸鈉（SA）、玉米黃原膠（XG）、石花菜卡拉膠（K-C）和樹木羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）），采用反應(yīng)擴散法在30 s內(nèi)快速制備了抗膨脹梯度聚電解質(zhì)水凝膠膜。2）梯度聚電解質(zhì)水凝膠膜保留了非對稱膜的離子二極管效應(yīng)（ionic diode effect），有利于離子的單向傳輸，同時避免了其不良的界面效應(yīng)。同時，聚電解質(zhì)水凝膠膜的抗膨脹三維帶電網(wǎng)絡(luò)可以提供固有的高離子電導率和良好的離子選擇性。3）實驗結(jié)果顯示，當海水和河水混合時，基于梯度聚電解質(zhì)水凝膠的滲透發(fā)電機裝置輸出功率密度可以達到7.87 W/m2，遠遠超過目前最先進的膜。更重要的是，研究人員從理論和實驗上證明了功率密度的衰減退化是由測試裝置的大內(nèi)阻引起導致。這項研究展示了梯度聚電解質(zhì)水凝膠在設(shè)計高性能膜基滲透發(fā)電機方面的巨大應(yīng)用前景，并為實現(xiàn)大規(guī)模高性能滲透能量轉(zhuǎn)換開辟了一條新的途徑。Guoshuai Bian, et al, Anti-swelling gradient polyelectrolyte hydrogel membranes as high-performance osmotic energy generators, Angew. Chem. Int. Ed., 2021DOI: 10.1002/anie.202108549https://doi.org/10.1002/anie.2021085499. AM: 基于銣氯合金的高效純藍光鈣鈦礦發(fā)光二極管鈣鈦礦發(fā)光二極管 (PeLED) 因其顏色可調(diào)、轉(zhuǎn)換效率高和成本低而成為顯示和固態(tài)照明的有希望的候選者。然而，藍色 PeLED 的性能遠不如近紅外、紅色和綠色PeLED 。北卡羅來納大學黃勁松等人通過定制鈣鈦礦的成分，可以制造出發(fā)射峰值為 475 nm的高效率藍光發(fā)光二極管。1）純藍色PeLED的外量子效率高達10.1%，最大亮度為14000 cd m-2。通過將銣和氯離子同時加CsPbBr3中，并摻入苯乙基氯化銨形成準二維雜化鈣鈦礦，進而形成純藍色電致發(fā)光LED。2）這些組合工程的組合導致了PeLED的發(fā)射藍移，而不會降低量子產(chǎn)率。明智的合金化對于獲得更好的形態(tài)、抑制電流泄漏和增強的光耦合是至關(guān)重要的。Yang, Y., Xu, S., Ni, Z., Van, C. H., Zhao, L., Xiao, X., Dai, X., Huang, J., Highly Efficient Pure-Blue Light-Emitting Diodes Based on Rubidium and Chlorine Alloyed Metal Halide Perovskite. Adv. Mater. 2021, 2100783.https://doi.org/10.1002/adma.202100783
10. Nano Energy：一種具有高熱效率的導電Fe3O4/PANI@PTFE用于界面感應(yīng)加熱膜蒸餾
傳統(tǒng)的膜蒸餾（MD）會經(jīng)歷界面溫度極化，因此當使用熱鹽水作為主要熱驅(qū)動時，可能遭受熱效率降低的問題。為了解決這一問題，新澤西理工學院Wen Zhang報道了開發(fā)了一種導電Fe3O4/聚苯胺（PANI）包覆的聚四氟乙烯（Fe3O4/PANI@PTFE）膜，用于實現(xiàn)電磁感應(yīng)下的局部界面加熱，從而提高直接接觸MD （DCMD）的熱效率。1）研究人員將感應(yīng)響應(yīng)型Fe3O4納米顆粒分散在導電PANI聚合物基體中，并通過噴涂與疏水多孔PTFE膜結(jié)合。2）結(jié)果顯示，得益于導電聚合物網(wǎng)絡(luò)所形成的多個導電通道或渦流通道，在導電PANI聚合物基體中分散Fe3O4納米顆粒的熱效率（2.0 °C·s-1）比直接在沒有PANI的PTFE上分散Fe3O4納米顆粒（1.1 °C·s-1）提高了近一倍。同時，隨著冷卻劑流速（1.4到22.9 cm·min-1）和感應(yīng)功率（0.9到3.6 kW）的增加，滲透通量從0.7 增加到 3.4 L·m-2·h-1。但當增加進料流速（3.5 wt.% NaCl溶液）（1.4到8.6 cm·min-1）后，由于水/膜接觸傳質(zhì)時間不足，滲透通量從5.0降至1.6 L·m-2·h-1。3）研究人員通過有限元分析對感應(yīng)加熱膜界面處的熱傳輸和質(zhì)量傳輸過程進行了分析，與實驗結(jié)果基本一致，并且確定熱效率高達88%，高于傳統(tǒng)DCMD （20~58%）。這種新型復合膜材料設(shè)計和新型界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)機制，為感應(yīng)加熱DCMD的研究奠定了基礎(chǔ)。Weihua Qing, et al, Conductive Fe3O4/PANI@PTFE Membrane for High Thermal Efficiency in Interfacial Induction Heating Membrane Distillation, Nano Energy, (2021)DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106339https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106339
11. ACS Energy Letters: 基于穩(wěn)定富銫純碘甲脒鈣鈦礦高效光伏器件
目前報道的基于碘-溴混合鹵化物成分的寬帶隙鈣鈦礦會受到鹵化物偏析的影響。上海交通大學趙一新和吉林大學張立軍等人報道了富含 Cs 的寬帶隙純碘化物CsxFA1–x–yDMAyPbI3 (x > 0.5; y < 0.01)（表示為 CsFA）鈣鈦礦，并成功解決了寬帶隙鈣鈦礦中的相分離問題。1）綜合實驗和理論結(jié)果表明，由于八面體骨架輕微變形，制造的CsFA純碘化物寬帶隙鈣鈦礦在熱應(yīng)力或光照應(yīng)力下比具有相似帶隙的混合鹵化物鈣鈦礦表現(xiàn)出的穩(wěn)定性?；诰哂?.65 eV帶隙的Cs0.7FA0.3-yDMAyPbI3鈣鈦礦的的太陽能電池可提供19.40%的穩(wěn)定輸出效率和良好的光穩(wěn)定性。總體而言，富含Cs 的純碘化物 CsFA 鈣鈦礦為寬帶隙光電應(yīng)用提供了有希望的開發(fā)途徑。Xingtao Wang，et al. Stable Cesium-Rich Formamidinium/Cesium Pure-Iodide Perovskites for Efficient Photovoltaics, ACS Energy Letters, 2021DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01013.https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.1c01013
12. AFM：一種自修復耐損傷水凝膠用于高效太陽能凈水和海水淡化
太陽能驅(qū)動的界面蒸發(fā)已經(jīng)成為一種高效、清潔水生產(chǎn)的創(chuàng)新和可持續(xù)技術(shù)。其實際應(yīng)用依賴于新型的低成本、輕質(zhì)和堅固的材料，這些材料可以集成到一個單片設(shè)備中，從而可以承受實際水資源上的各種條件。迄今為止，關(guān)于這方面的研究還比較少，同時，為了防止界面蒸汽發(fā)生器的永久性故障、恢復原有的功能和延長其使用壽命，人們迫切需要開發(fā)可自修復的構(gòu)筑單元。有鑒于此，中國海洋大學徐曉峰教授，英國劍橋大學Petri Murto報道了通過簡單集成自愈合聚合物水凝膠，成功地制造了一種整體式、耐用和自浮的界面蒸汽發(fā)生器，并用于高性能太陽能驅(qū)動的水蒸發(fā)和海水淡化。1）所選擇的復合聚合物作為水凝膠的構(gòu)建塊具有獨特的設(shè)計優(yōu)點，其合理性如下：i）利用PVA、SA和PAAS之間豐富的動態(tài)共價鍵和非共價鍵，通過化學和物理交聯(lián)成功地形成了自愈合水凝膠?？梢酝ㄟ^改變材料組件的質(zhì)量比來調(diào)節(jié)它們的保水性、機械性能和自修復能力，從而首次開發(fā)出用于界面蒸汽發(fā)生器的自修復和耐損傷構(gòu)建塊；ii）通過自修復過程調(diào)節(jié)表面粗糙度和整合結(jié)構(gòu)元素（太陽能吸收器和水路），大大簡化了設(shè)計過程；iii）經(jīng)過優(yōu)化的材料組件和合理的器件架構(gòu)，使得單片器件中能夠?qū)μ柲艿奈?、浮力、耐久性、水擴散、熱定位和耐鹽性進行協(xié)同管理。2）實驗結(jié)果表明，該裝置在1 min的日照條件下，獲得了2.2 kg m?2 h?1的高而穩(wěn)定的水分蒸發(fā)率。同時，由于PAAS誘導的復合水凝膠具有較高的滲透壓和離子濃度，在鹽度為36~210 g kg?1的鹽水中保持了2.0 kg m?2 h?1以上的水分蒸發(fā)速率。其太陽能蒸發(fā)和海水淡化性能是效率最高的界面蒸汽發(fā)生器之一，超過了大多數(shù)以PVA、SA和PAAS為結(jié)構(gòu)元件構(gòu)建的器件。這項工作突出了使用自愈合水凝膠制造堅固耐損的材料的巨大應(yīng)用潛力，實現(xiàn)了新一代界面蒸汽發(fā)生器，可以在各種自然環(huán)境中自修復物理損害，避免永久性故障并恢復原來的功能。
Fangbin Li, et al, Self-Repairing and Damage-T olerant Hydrogels for Efficient Solar-Powered Water Purification and Desalination, Adv. Funct. Mater. 2021DOI: 10.1002/adfm.202104464https://doi.org/10.1002/adfm.202104464
