向蒸发表面/界面输送足够的水是克服太阳能驱动界面淡化中盐分积累的最广泛采用的策略之一。然而，水传输和热传导损失正相关，导致热局部化和耐盐性之间的权衡。近日，科研人员首次制备了具有垂直辐射容器的 3D 水凝胶蒸发器，以克服长期存在的权衡，从而实现高盐度的高速率和稳定的太阳能脱盐。实验和数值模拟表明，由大型垂直容器通道、辐射容器和多孔容器壁组成的独特分层结构有利于强自盐排放和低纵向热导率。采用该结构，实现了突破性的综合性能，在一次阳光照射下，蒸发率高达 3.53 kg m-2 h-1，盐度为 20 wt%，连续蒸发 8 h。该项工作展示了一种新型分层微结构的制备方法，并为下一代高效耐盐太阳能蒸发器的设计提供了关键的见解。

图 1. a) 用于 SDID 的具有随机孔结构的常规蒸发器的示意图。b) 用于 SDID 的具有垂直对齐容器的传统蒸发器的示意图。c) 用于 SDID 的 EHSC-VR 水凝胶蒸发器的微观结构和工作原理示意图，该蒸发器在高盐度盐水中实现了热定位和长期耐盐性的良好相容性。

图 6. a) 示意图和 b、c、d) 自制太阳能海水淡化装置的数码照片。e) 淡水产量、累积淡水产量和户外蒸发实验的条件：光强、EHSC-VR 水凝胶的表面温度。

相关论文以题为3D Hydrogel Evaporator with Vertical Radiant Vessels Breaking the Trade-Off Between Thermal Localization and Salt Resistance for Solar Desalination of High-Salinity发表在《Advanced Materials》上。通讯作者是吉林大学胡超权教授、郑伟涛教授，武汉大学陈云教授、清华大学曲良体教授。

参考文献：

doi.org/10.1002/adma.202203137