可再生能源的發(fā)展對(duì)于解決人類社會(huì)面臨的嚴(yán)峻危機(jī)具有重要意義，包括化石燃料的匱乏、全球變暖和飲用水短缺等。與水能、風(fēng)能、潮汐能等自然能源資源相比，太陽能被認(rèn)為是一種新型的安全且取之不盡的綠色能源，已被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用領(lǐng)域，并逐漸在全球能源消費(fèi)總體建設(shè)中占據(jù)越來越多的份額。

作為一種高效的太陽能利用方式，通過光熱材料太陽能蒸發(fā)可以直接將低階的太陽能轉(zhuǎn)化為高階的熱能和蒸汽能，已經(jīng)成為前途光明的前沿應(yīng)用技術(shù)，如海水淡化、廢水處理，液相分離和滅菌等。

近日，蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院李安研究團(tuán)隊(duì)，在能源材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《先進(jìn)能源材料》(Advanced Energy Materials，最新影響因子21.875)上在線發(fā)表了題為“Superwetting Monolithic Hollow-Carbon-Nanotubes Aerogels with Hierarchically Nanoporous Structure for Efficient Solar Steam Generation”的最新研究成果。

圖1：光熱材料太陽能蒸發(fā)將低階的太陽能轉(zhuǎn)化為高階的熱能和蒸汽能性能測(cè)試

該項(xiàng)工作報(bào)導(dǎo)了以共軛微孔聚合物納米管為前驅(qū)體而制備的一種塊體氣凝膠材料。該材料具有良好的孔隙度、高的物理化學(xué)穩(wěn)定性和力學(xué)性能、超低的密度以及對(duì)太陽光具有近乎99%的吸收等特點(diǎn)，而且，通過簡(jiǎn)單的表面處理可以使該氣凝膠材料具有超親水的表面浸潤(rùn)性。

基于以上的這些性能，這種塊體氣凝膠材料作為光熱材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，其在一個(gè)太陽的光熱轉(zhuǎn)化效率達(dá)到86.8%。研究成果為新型碳?xì)饽z材料的制備以及在海水淡化、太陽能轉(zhuǎn)化等方面的高效應(yīng)用提供了一種新思路。同時(shí)，由于共軛微孔聚合物在化學(xué)組成、空間結(jié)構(gòu)上的可調(diào)控性，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)、制備基于共軛微孔聚合物的高效太陽能光熱材料提供了廣闊的前景。