木基太阳能界面蒸发器研究进展

太阳能界面蒸发作为一种新兴的海水淡化技术,因其能耗低、系统简单、成本低等优点而受到广泛关注。木材作为一种资源丰富、可再生、可生物降解的环境友好型生物质材料,具有独特的多尺度分级结构和丰富的孔隙构造,兼具良好的亲水性与低导热性,是一种极具潜力的太阳能界面蒸发器基体材料。木材通过简单的表面炭化或功能性修饰,即可在保留木材天然结构的基础上提升其表面光热转化能力,实现高效的太阳能界面蒸发。笔者从木材的孔隙构造与化学组成出发,阐述了以木材为基材构建木基太阳能界面蒸发器的天然优势,介绍了木基蒸发器的“双层结构”设计策略,总结了提升木材表面光热转化性能的主要方法,探讨了木材孔隙构造及其结构设计对器件蒸发性能的影响,归纳了当前木基蒸发器的主要抗盐沉积策略,同时分析了木基蒸发器现阶段发展所面临的挑战以及未来研究方向,旨在为促进木材在太阳能海水淡化领域的研究与应用提供参考。

木材/金属-有机框架复合材料研究进展

金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)是一类由金属离子或团簇与有机配体组成的晶体材料,因其具有结构和功能多样性而备受关注。然而,MOFs的粉末结晶状态极大限制了其实际应用。木材作为一种天然多孔材料,具有有序的孔道结构、优良的力学性能和丰富的活性基团,是固定粉末状MOFs的理想载体。将MOFs与多孔木材复合构筑木材/MOFs复合材料,可实现MOFs功能特性与木材结构特点的有效结合,为拓展MOFs的应用潜力提供新途径。本文系统总结木材/MOFs复合材料的构筑策略,重点介绍木材/MOFs复合材料在液/气相吸附、催化、电化学储能等领域的最新应用进展,分析当前木材/MOFs复合材料研究中存在的问题以及未来的研究重点。

木基多孔油水分离材料研究进展

随着水体油类污染造成的环境和健康危害问题日益严重,开发高效、低成本且绿色环保的油水分离材料受到越来越多的关注。木材作为一种可持续、可再生、可生物降解的环境友好型天然材料,具有多尺度分级结构、高度各向异性、丰富的孔隙构造以及结构可调控等特点。直接利用木材的层级多孔结构,通过“自上而下”策略对木材的化学组成、孔隙结构以及表面润湿性进行调控,可为开发高性能油水分离材料提供新思路和新方法。本文从过滤和吸附两种主要的油水分离方式出发,介绍近年来基于天然木材的多孔过滤膜和吸油材料的构建策略,并综述这两类木基功能材料用于分离不混溶油水混合物、油水乳液和水面高黏度原油的最新研究进展,讨论存在的问题以及未来潜在的研究方向。