近日，材料学院马明国教授团队在太阳能驱动双网络结构水凝胶界面蒸发领域取得新进展，在《International Journal of Biological Macromolecules》（影响因子7.7）以“3D dual-network structure poly(vinyl alcohol)/cellulose nanofibers/MXene hydrogel evaporator with high-efficiency desalination for solar-driven water purification”为题发表论文。

随着全球水资源短缺问题日益严峻，开发高效、可持续的海水淡化技术具有重要的应用价值。太阳能驱动的界面蒸发技术因其绿色、低能耗等优势备受关注，但传统材料存在蒸发效率低、机械强度差、盐结晶堵塞等问题。基于此，本研究通过模板辅助定向冷冻技术构建了三维伞状水凝胶界面蒸发器。研究发现，蒸发速率较纯水提升7倍，热传导损失降低40%。户外测试表明，蒸发器在自然光照下日产淡水量可达6.8 L/m²，脱盐率超过99%，展现出优异的实际应用潜力。该工作解决了太阳能驱动海水淡化中蒸发效率、机械强度与抗盐性能难以兼顾的关键难题，所提出的双网络水凝胶设计策略为开发新一代环境响应型太阳能驱动界面蒸发器提供了理论支持。

材料学院硕士研究生郭中辉为第一作者，北京林业大学马明国教授为通讯作者，北京林业大学为第一完成单位。

本研究获得了国家自然科学基金（22478036）以及硅基材料安徽省实验室开放基金课题等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.142176