海水淡化是缓解淡水短缺的有效途径，但传统技术如反渗透、多级闪蒸等存在能耗高、成本大、环境污染等问题。将太阳能界面蒸发与发电相结合，生产淡水和电力是缓解淡水短缺和能源危机的有效途径。

迄今为止，科研人员致力于探索和开发各类三维（3D）结构的热电联产蒸发器，尽管已取得显著进展，但三维蒸发器因多孔结构和大面积接触水体，仍存在热传导导致的能量损耗问题。

因此，开发兼具成本效益与优异光热性能的二维（2D）蒸发器，以实现高效热电联产，已成为当务之急。

近日，期刊Chemical Engineering Journal报道先丰客户西南民族大学吕荥宾团队创新性地提出静置沉积法，制备出兼具高效蒸发与稳定电压输出的GO基复合膜。

他们借助锌离子（Zn2+）插层对羧基化单壁碳纳米管（SWCNTs-COOH）和氧化石墨烯（GO）膜实施交联，加速了复合膜的形成。通过调控SWCNTs-COOH的含量，对 GO-Zn-CNTx膜的光捕获效应及层间微纳结构予以优化，达成光吸收与蒸发性能的协同增强。

实验与模拟结果表明，GO-Zn-CNT40膜具有优异的光学吸收特性和热管理能力。该膜在一次太阳照射下可快速升温至52.1℃，实现持续蒸发（1.77kg m-2·h-1，效率达92.47%）。此外，GO-Zn-CNT40膜展现出优异的长期稳定性，在5%盐溶液中经过10次循环后，蒸发速率仍保持在1.50kg m-2·h-1以上。

通过将该光热膜与热电模块（TE）组合构建的联合发电系统（TCS），可实现太阳能蒸发发电与淡水生产。将四个TCS单元串联后，成功驱动小型风扇运转。户外测试中，系统日产量达4.3L m-2·d-1，同时输出稳定电压57mV。

这款高性能蒸发器凭借制备工艺简单、成本低廉且稳定性优异，为偏远农村地区实现太阳能分布式水处理与发电提供了切实可行的解决方案。

该项工作中使用的氧化石墨烯（产品编号XF002-2）和碳纳米管(XFWDSC01)购买自先丰纳米。

文章名称：Simultaneous solar - driven steam and electricity generation by CNT/Zn²⁺ - intercalated graphene oxide membranes

产品推荐

XF002-2

单层氧化石墨烯粉末

片径：0.5~5 μm

厚度：0.8-1.2 nm

纯度：约99%

XFWDSC01

羧基化高纯单壁碳纳米管水分散液

直径：1-2 nm

纯度：>90%

长度：5-30 um