太阳能新材料，吉林大学壳聚糖纤维气凝胶问世，净水效率超100%

来自 实验室仪器网

吉林大学李莉莉团队在Chemical Engineering Journal发表科研成果，成功研发简化型壳聚糖基 GCS/PPy纤维气凝胶，破解太阳能界面蒸发技术工艺复杂、结构脆弱、能源利用率低的痛点，为太阳能驱动水净化与环境修复提供绿色高效新方案。

该材料以壳聚糖为基底，经静电纺丝、PPy原位聚合、交联改性制备而成，三维连续纤维网络搭配表面刚性PPy涂层，兼具优异机械弹性与全光谱光吸收能力。其核心创新为热局部化分层效应：材料上表面形成高温蒸发区，侧表面形成低温捕能区，低温区持续获取环境能量补偿高温区热量损失，实现108%光热转换效率，突破传统理论极限。

在1倍太阳光照射下，GCS/PPy气凝胶的水蒸发速率达2.61kg·m⁻²·h⁻¹，可高效净化含染料、抗生素、重金属离子、油乳液等多种污染物的废水，对难降解挥发性有机物去除率超97%。

团队还依托材料内稳定的Fe²⁺构建自芬顿反应体系，同步完成污染物深度降解与气凝胶材料再生，大幅提升循环使用寿命。此外，该材料制备工艺简化、添加剂极少，户外采用 小而多 阵列排布可进一步利用环境热能，具备规模化应用潜力。

此项科研成果将壳聚糖气凝胶与光热转换、自芬顿降解有机结合，既解决了传统太阳能蒸发材料的性能短板，又实现水体净化与材料再生双重目标，为工业废水处理、生态环境修复等领域提供了可持续的新技术路径，推动太阳能净水技术迈向高效实用化。

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