2023年10月，《Desalination》期刊在线发表了题为“The g-C3N4 decorated
carbon aerogel with integrated solar steam generation and photocatalysis for
effective desalination and water purification ”的研究性论文。采用水热合成法制备了一种光催化剂g-C3N4改性的新型还原氧化石墨烯/多壁碳纳米管气凝（GMA）。在一次太阳辐射（1kw.m-2）下，GMA的蒸发速率为2.07 kg.m-2h-1。《Desalination》期刊2023年影响因子为8.3，其是一本跨学科期刊，发表有关海水淡化材料、工艺和相关技术的高质量论文。
通讯作者：李小可
通讯单位：成都理工大学
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2.采用的碳黑（CB）纳米粒子作为光热材料，具有广泛的光吸收范围和低成本，能够在保证光热转换效率的同时降低材料成本。CB纳米粒子能够很好地附着在水凝胶网络中，为蒸发过程提供稳定的能量供应。
3.解决了太阳能驱动界面蒸发中的热管理和盐抵抗两大难题。通过设计合理的材料结构和成分，提高了蒸发器的热绝缘性能和盐抵抗性。在高盐度条件下，蒸发器仍能保持良好的蒸发性能，不会出现盐结晶影响蒸发效率的问题。
图1 气凝胶和太阳能蒸发机理图的制备。
图2 (a)GMA的照片；还原氧化石墨烯气凝胶（b，c）和GMA（d，e）的扫描电镜；(f)氧化石墨烯、MWCNTs和GMA的拟合Raman光谱；(g)氧化石墨烯和GMA的FT-IR光谱；(f)氧化石墨烯和GMA的XRD图谱。
图3 GMA的太阳热效应。(a)GA和GMA的吸收和反射；(b)表示GA和GMA的导热系数；(c)表示不同辐照时间下GA和GMA的表面温度。
图6 (a)盐水中离子浓度变化；(b)氯化锂废水处理前后的浓度变化和浓度速率。
图7通过对比纯化前后溶液的颜色变化，表明该材料对有机污染物也具有一定的吸附能力。
图7 (a)TB和RhB纯化前后溶液颜色的比较；(b)为TB和RhB的归一化浓度。
综上所述，本文开发了一种具有高效光蒸发和光催化性能的多功能废水处理气凝胶（GMA），用于非常规水的处理。本文的主要结论如下：(1)GMA的蒸发率高达2.07kg.m-2.h−1，在一次太阳照射下，太阳蒸发效率达到92.7 %。(2)经GMA处理海水和盐水后，废金属离子浓度显著降低，TDS值符合WHO和EPA的标准。此外，氯化锂废水从700 mg/L蒸发至5 mg/L。(3)GMA对有机染料的催化降解率超过87 %，这是由于g-C3N4与rGO的协同作用和耦合作用。
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翻译与资料整理：徐泽恩
编辑：环境与能源功能材料
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