【研究背景】 由于气候变化、森林砍伐、人口增长和水需求增加，水资源短缺已成为一项全球性挑战。虽然先进的水生产厂在城市地区很普遍，但偏远岛屿和人口稀少地区在建立此类技术方面面临着重大障碍。因此，在这些地区迫切需要高效、负担得起和可持续的水生产技术。在此，我们提出了一种简单的方法，利用超短脉冲激光在环境条件下直接将棉织物转化为石墨烯。由此产生的激光诱导石墨烯（LIG）显示出99.0%的最高光吸收效率和宽的吸收范围（250-2500 nm）。作为一种优秀的太阳能吸收器，棉织物上的LIG可以有效地吸收98.6%的总太阳辐照度，在没有光集中的情况下，其表面温度可以达到84.5°C。此外，我们提出了一种经济高效的3D LIG蒸发器（LIGE），用于连续太阳能海水淡化。这种创新设计有效地缓解了盐的形成问题，并提高了蒸汽产生效率。经测量，水蒸发率和太阳能到蒸汽的转换效率分别约为1.709 kg m-2 h-1和95.1%，超过了之前研究中报道的值。3D LIGE的简单性、耐用性和连续运行能力为应对全球水资源短缺日益严峻的挑战提供了广阔的前景。目前，该文以“Low-Cost, Eco-Friendly, and High-Performance 3D Laser-Induced Graphene Evaporator for Continuous Solar-Powered Water Desalination”为题在《ACS Nano》上发表。文章通讯作者为韩国Young-Jin Kim教授。【文章解读】【文章总结】该文介绍了一种生产低成本、高效、灵活和可持续的石墨烯太阳能吸收器的方法。激光制造工艺简单，可以很容易地集成到R2R制造中，用于大规模生产和商业化。由此产生的LIG太阳能吸收器表现出99.0%的卓越光吸收率和250-2500nm的宽吸收范围。因此，LIG太阳能吸收器可以吸收大约98.6%的总太阳辐照度，正如暴露在阳光下时84.5°C的创纪录高温所证明的那样。此外，还开发了一种3D LIGE，以最大限度地提高太阳能蒸汽发电效率，并减少太阳能吸收器上的盐形成。实验结果表明，太阳能蒸汽产生率令人印象深刻，约为1.709 kg m-2 h-1，太阳能到蒸汽的转换效率约为95.1%。由于LIG的独特组合和3D太阳能蒸发器的创新设计，这种出色的性能超过了之前研究中报告的性能。无需额外材料，在棉织物上绿色大规模生产LIG太阳能吸收器不仅有助于解决全球水资源短缺问题，而且可以实现无数高性能太阳能收集应用。【文献来源】https://doi.org/10.1021/acsnano.4c12553
