近日，中國海洋大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院徐曉峰教授課題組在國際頂尖材料期刊Advanced Functional Materials發(fā)表了題為“Solar-Driven Interfacial Evaporation and Self-Powered Water Wave Detection Based on an All-Cellulose Monolithic Design”（《基于全纖維素材料的一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)光熱界面蒸發(fā)和自供電波浪監(jiān)測》）的研究成果。

本項(xiàng)研究針對全纖維素基光/熱能量轉(zhuǎn)換器件與納米摩擦發(fā)電機(jī)一體式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了污水處理、海水淡化與波浪監(jiān)測的有效結(jié)合與協(xié)同利用。材料科學(xué)與工程學(xué)院2019級博士研究生李娜為本論文的第一作者。

目前，淡水資源短缺已成為制約人類與自然可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。利用豐富無污染的太陽能驅(qū)動(dòng)界面水蒸發(fā)來實(shí)現(xiàn)高效的水凈化，近年來成為污水處理和海水淡化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而，光/熱水凈化技術(shù)在提高水蒸發(fā)與收集效率、環(huán)境友好材料使用、三維一體式器件設(shè)計(jì)、多種能量協(xié)同收集與利用等方面還存在很多亟待解決的問題。

徐曉峰教授課題組通過對納米纖維素材料的改性和微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控制備了一體式全纖維素基太陽能驅(qū)動(dòng)光/熱能量轉(zhuǎn)換器件，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定、耐用和環(huán)境友好的污水凈化和海水淡化。基于光/熱轉(zhuǎn)換器件出色的自漂浮能力，成功地將其與納米摩擦發(fā)電機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對開放水域中常見波浪信號的有效測量，拓展了光/熱能量轉(zhuǎn)換器件對水文環(huán)境監(jiān)測的新功能，本部分的器件制備與測試獲得材料科學(xué)與工程學(xué)院李瀟逸教授的大力支持和協(xié)助。

近年來，徐曉峰教授課題組圍繞著太陽能的綜合利用，在高效光/電和光/熱轉(zhuǎn)換材料與智能器件領(lǐng)域開展了一系列研究工作。部分研究成果于2020年陸續(xù)發(fā)表在Nano Energy，J.Mater.Chem.A等國際頂尖材料和能源類期刊上。相關(guān)工作獲得山東省泰山學(xué)者青年項(xiàng)目、中國海洋大學(xué)青年英才工程啟動(dòng)基金和山東省自然科學(xué)基金的資助，得到了學(xué)校材料科學(xué)與工程學(xué)院、化學(xué)化工學(xué)院、海洋生命學(xué)院多位合作教授的支持和協(xié)助。