| 张怡豪,刘潞颖,温鹏翔,张吉飞,王兵,查金诚,邵长优,孙润仓.太阳能驱动的生物质水凝胶蒸发器研究进展[J].中国造纸,2026,45(8):28-42 |
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| 太阳能驱动的生物质水凝胶蒸发器研究进展 |
| Research Advances in the Solar-driven Bio-hydrogel Evaporators |
| 收稿日期：2026-05-15 修订日期：2026-06-23 |
| DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2026.08.005 |
| 关键词: 太阳能界面蒸发 生物质水凝胶 蒸发器 |
| Key Words:solar-driven interfacial evaporation bio-hydrogel evaporator |
| 基金项目:国家自然科学基金面上项目（22478046）；辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才项目（XLYC2403126）；第一批辽宁省中央引导地方科技发展资金项目（原省优青项目，2026JH6/101000013）；辽宁省教育厅基本科研项目重点项目（LJ212510152013）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 张怡豪* | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 刘潞颖 | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 温鹏翔 | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 张吉飞 | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 王兵 | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 查金诚 | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 邵长优* | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 | | 孙润仓* | 大连工业大学轻工与化学工程学院,辽宁省生物质化学与材料重点实验室,辽宁省木质纤维生物质精炼协同创新中心,辽宁大连,116034 | 116034 |
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| 摘要:太阳能驱动界面蒸发（SDIE）技术因具有低碳、高效及环境友好等优点，已成为缓解全球水资源短缺的关键技术之一。近年来，生物质水凝胶因原料可再生、可降解、结构可调等特点，被广泛用于构筑太阳能界面蒸发器。本文综述了纤维素、壳聚糖、海藻酸盐及木质素等生物质所制备水凝胶的结构特性、制备方法及蒸发器构筑工艺，并从光管理、热管理、水管理及耐盐性能调控等方面对生物质水凝胶蒸发器的性能调控机制进行了分析，总结了其在海水淡化、废水处理及资源回收等领域的应用潜力。最后，针对SDIE规模化应用时面临的严峻挑战，围绕材料设计、理论机制、工程化与产业化等突破方向进行了展望。 |
| Abstract:Solar-driven interfacial evaporation (SDIE) technology has emerged as one of the key approaches to alleviate global water scarcity due to its low-carbon， high-efficiency， and environmental friendliness. In recent years， bio-hydrogels are widely used to fabricate the SDIE evaporators owing to renewable raw materials， biodegradability， and tunable structures. This paper summarized the structural characteristics， synthesis methods， and evaporator fabrication of bio-hydrogels， which made from cellulose， chitosan， alginate， and lignin. Furthermore， it also analysed the performance regulation mechanisms of light management， thermal management， water management， and salt resistance， and summarized their application potential in fields including seawater desalination， wastewater treatment， and resource recovery. Finally， in response to the severe challenges faced during the large-scale application of SDIE， prospects were presented regarding breakthrough directions such as material design， theoretical mechanisms， engineeringization and industrialization. |
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