近日，田丹教授团队在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子:18.5）在线发表了题为“Encapsulating Polyoxometalates inside Single-Walled Carbon Nanotubes for Efficient Solar-Driven Interfacial Evaporation”的研究论文（文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202424565）。南京林业大学为第一完成单位，我院博士生崔紫薇为论文的第一作者，田丹教授为第一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目和江苏省重点研发计划项目的资助。
近年来，太阳能驱动的界面蒸发技术因其环保、低成本和高效率而被认为是解决水危机的有效解决方案。在蒸发器的设计中，太阳能的高效吸收和利用对于蒸发速率的提高至关重要。当前的光热材料在应用中面临着转换效率低、机理不明确等挑战。多金属氧酸盐（POMs）是一类纳米级的无机阴离子化合物，具有丰富的电荷和骨架结构以及优异的物理化学性质，如可调节的能带结构、强的电子接受能力、可逆的多电子氧化还原性质。多酸作为电子受体去捕获给体材料中的光生电子，可有效地提高材料的光热转换效率，在光热转换领域展示出巨大的应用潜力。然而，高水溶性限制了其在太阳能界面蒸发领域的应用。因此，调控多金属氧酸盐的稳定性并充分利用其光热特性用于太阳能界面蒸发是一项挑战。
针对上述问题，研究团队提出了通过封装策略将多金属氧酸盐限制于单壁碳纳米管作为蒸发器的光热层，并结合金属有机框架修饰的木材基底以构筑高效的太阳能蒸发器。通过这种巧妙的设计和不同结构多酸的优化，封装PMo12的碳纳米管蒸发器在1个太阳下表现出了2.53 kg m-2 h-1的高效蒸发速率，同时，该蒸发器对海水和废水也具有良好的净化性能。本研究的创新点在于从分子层面实现了对光热材料的精确调控，通过封装POMs和优化蒸发器结构，显著提升了太阳能界面蒸发的效率。这一成果不仅为解决水资源短缺问题提供了新的技术路径，也为设计和开发更高效的太阳能蒸发器提供了理论指导。
（供稿：崔紫薇 审核：杨泽宇 蔡志敏 孟国忠）