近日，上海交大機械與動力工程學院制冷與低溫工程研究所ITEWA團隊在Energy & Environmental Science上發(fā)表了題為“Self-assembled porous salt crystals for solar-powered crystallization”的研究論文，提出多孔鹽晶體自組裝實現(xiàn)太陽能結晶的新方法。制冷與低溫工程研究所博士生于杰為論文第一作者，徐震原教授為通訊作者，王如竹教授對該工作做出了重要指導。
 

　　針對太陽能界面蒸發(fā)技術處理鹽水時面臨的鹽晶體沉積阻礙蒸發(fā)的瓶頸問題，團隊通過利用鹽晶體爬行和風化過程，并對鹽結晶過程進行調控，使得鹽晶體自組裝成為有利于蒸發(fā)過程的分層多孔蒸發(fā)器，將鹽結晶從傳統(tǒng)認為的蒸發(fā)抑制因素轉變?yōu)榇龠M因素。研究構建的分層多孔鹽晶體蒸發(fā)器能夠實現(xiàn)被動溶液輸運、快速蒸汽擴散和穩(wěn)定熱量輸運，在處理27.3 wt%鹽度的濃縮海水時實現(xiàn)了18.78 kg m-2 h-1的蒸發(fā)速率和鹽-水完全分離的零排放處理效果，理論鹽產率相較以往研究高出一倍以上，并實現(xiàn)了濃縮海水在10天測試周期內的連續(xù)穩(wěn)定蒸發(fā)結晶。
 

　　這種兼顧高蒸發(fā)速率和穩(wěn)定性的蒸發(fā)器可以顯著降低水處理成本，研究取得的鹽水零排放處理成本低于領域內相關研究和商業(yè)結晶器技術，在實現(xiàn)低成本的太陽能鹽水零排放處理、鹽資源回收等方面具有較強的潛力，也為鹽結晶與太陽能界面蒸發(fā)過程的相互影響提供了新的基礎性理解。
 

　　王如竹教授領銜的“能源-水-空氣”交叉學科創(chuàng)新團隊ITEWA長期致力于解決能源、水、空氣交叉領域的前沿基礎性科學問題和關鍵技術，旨在通過學科交叉實現(xiàn)材料-器件-系統(tǒng)層面的整體解決方案，推動相關領域的進展。團隊近年來在Science, Nature Reviews Materials, Nature Water, Joule, Energy & Environmental Science等期刊發(fā)表系列學科交叉論文。