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  太陽能驅動的界面蒸發(fā)技術為海水淡化提供了一種可持續(xù)的方式，相比于傳統(tǒng)的海水淡化方法（如反滲透、電滲析、低溫多效蒸餾和多級閃蒸），它具有顯著的節(jié)能優(yōu)勢，能夠有效緩解當前的能源危機和環(huán)境污染問題。近年來，研究者們致力于開發(fā)新型材料和結構，以實現(xiàn)高效的太陽能利用并最大程度地減少熱量損失，從而提升界面蒸發(fā)器的性能。然而，現(xiàn)有的界面蒸發(fā)材料仍然面臨蒸發(fā)速率低和抗鹽能力差的問題，這在一定程度上限制了太陽能海水淡化技術的進一步工業(yè)化應用。

  近期，復旦大學高分子科學系聶志鴻/黃霞蕓團隊通過分子設計進一步提高了兩親性聚電解質Janus蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率和抗鹽性能，成功實現(xiàn)了4.1 kg m^-2 h^-1的高蒸發(fā)速率和99.62%的優(yōu)異抗鹽性。這些成果為太陽能驅動的海水淡化技術的進一步提升和實際應用提供了重要支持。

  分子動力學模擬表明，季銨化聚(甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯)能夠顯著破壞水分子的氫鍵網絡，降低氫鍵的平均數(shù)目，并提高水分子的擴散系數(shù)（圖1. a/b/c/d）。相互作用能分析顯示，當?shù)饧淄樽鳛榧句@化試劑時，季銨化氮原子附近的非對稱結構（2個乙基和1個甲基，BE-MeI）能夠通過靜電吸引和空間位阻排斥的協(xié)同作用來破壞氫鍵；而當?shù)庖彝樽鳛榧句@化試劑時，結構較為對稱（3個乙基，BE-EtI），其破壞作用較弱。

圖1. (a) 分子動力學模擬體系的構建；(b) 平均氫鍵數(shù)目、(c) 擴散系數(shù)、(d) 相互作用能的計算結果；(e) 純水、BE-MeI和BE-EtI體系的拉曼光譜。

圖2. (a) 水凝膠表面的有序聚電解質組裝體陣列；(b) 基于分子工程設計兩親聚電解質Janus蒸發(fā)器實現(xiàn)高效太陽能水蒸發(fā)的策略示意圖。

  該研究獲國家自然科學基金項目（52125308、52293473、22071032、51721002）、國家重點研發(fā)計劃項目（2022YFA1203001）和聚合物分子工程全國重點實驗室（復旦大學）的資助。

  原文鏈接https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/sm/d4sm01484g

其他參考文獻

  [1]Jie Zhu, Xiaoya Zhao, Naibing Wu, Dong Wu, Xiayun Huang*, Zhihong Nie, Daoyong Chen*. Constructing a thin layer of the concentrated polyelectrolyte solution on the hydrogel surface that can considerably improve the solar evaporation efficiency. Macromolecules, 2024, 57, 9811-9822.

  [2]Jie Zhu, Zhiyuan Xiao, Feiyu Song, Xiayun Huang*, Daoyong Chen*, Zhihong Nie*. Amphiphilic Janus patch-grafted hydrogels for salt-rejecting solar water desalination. J. Mater. Chem. A, 2024, 12, 17142-17150.

復旦大學聶志鴻團隊招聘生物醫(yī)用高分子博士后

  復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程國家重點實驗室 聶志鴻教授團隊（http://www.nielab.com）擬招收生物醫(yī)用高分子方向博士后2-3名。

  聶志鴻教授，國家杰出青年基金獲得者，復旦大學聚合物分子工程國家重點實驗室特聘教授。主要研究方向為聚合物和粒子合成與自組裝、生物成像與藥物釋放、仿生復合材料、微流控等。迄今在Science, Nat. Materials., Nat. Nanotech., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed. 等期刊發(fā)表論文170余篇，論文被引用23000余次。曾榮獲國家杰出青年科學基金、美國自然科學基金會杰出青年教授獎、3M公司青年教授獎、美國化學會石油研究基金獎、馬里蘭大學優(yōu)秀教授獎等獎項。

  1、研究方向為生物醫(yī)用高分子。

  2、已獲得或即將獲得國內外高校、科研院所的博士學位，原則上35周歲以下（優(yōu)秀者可適當放寬）。

  3、以第一作者發(fā)表過2篇及以上相關領域高水平論文，具備良好的科研思路和科研能力，熱愛科研工作，有較強的責任心和團隊合作精神。

  1、年薪20-45萬，入選“國家博新計劃”、“國家引進計劃”者年薪40萬起，入選上海市超級博士后年薪30萬起，入選復旦大學超級博士后年薪28萬起；

  2、博士后在站時間可在2-4年內靈活確定；

  3、提供博士后公寓（市場價一半，離學校100米）、戶口、醫(yī)療保險、體檢等服務。

  4、充分發(fā)揮復旦大學優(yōu)質基礎教育資源，積極保障博士后子女入學。

  5、提供優(yōu)越的科研條件和穩(wěn)定的支持，支持博士后按照國家和地方相關政策申報各項基金。

  6、博后期間表現(xiàn)優(yōu)秀者，可優(yōu)先推薦應聘學校公開招聘崗位。