科研人員開發出具有分級結構的雙網絡水凝膠

　　高鹽廢水處理是水污染凈化領域面臨的重要挑戰。通常，高鹽廢水含有高濃度的氯化鈉或其他鹽離子。這增加了水處理的復雜性，或對處理設施造成腐蝕或結垢等問題。傳統處理方法如反滲透技術，能夠有效去除鹽分，但處理過程可能遇到膜污染、能耗高和廢水回收率低等問題。因此，研究新型材料或技術來提升高鹽廢水處理效率和可持續性具有重要意義。

　　中國科學院東北地理與農業生態研究所與清華大學合作，開發出具有分級結構的雙網絡水凝膠（DNH）。DNH通過多機制協同交聯工藝制備，具有高蒸發速率和超耐鹽性。同時，分級結構的形成，優化了蒸發表面的持續供水，增強了光的吸收。研究通過調節水凝膠網絡中酰胺基團的數量，實現了高效水活化。在1 sun條件下，研究實現了4.0 kg m?2 h?1的高蒸發速率和超耐鹽性。即使在高濃度鹽水中連續蒸發12 h后，該水凝膠仍可以保持與純水相同的蒸發速率。

　　實際應用中，DNH對重金屬污染的工業廢水和蘇打鹽堿水均表現出良好的處理效果。該研究采用中國北方近海海水進行戶外太陽能淡化實驗。結果顯示，水體中Na+、Mg2+、K+、Ca2+、B3+、HCO3?、SO42?和Cl?的含量在處理后分別為0.025、0.014、0.023、0.037、0.001、6.995、0.079和0.157 mg/L，對應的去除率分別為99.999%、99.999%、99.994%、99.990%、99.957%、95.062%、99.996%和99.999%。

　　DNH具有良好的除菌效果以及水下超疏油性，對菜籽油、大豆油、玉米油和三種油性溶劑的接觸角均超過145°，展現了優異的防污能力。

　　相關研究成果發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院創新交叉團隊項目等的支持。