海水淡化

研究使用极小缺陷缺陷的非氧化石墨烯薄片（NOGF）作为光热材料，这种材料能够吸收98%以上的太阳光。通过双向冷冻铸造将 NOGF 与纤维素纳米纤维 (CNF) 结合在一起，我们制造出了垂直和径向排列的太阳能蒸发器。这种混合气凝胶具有出色的太阳能吸收能力、高效的太阳能热转换能力和更好的表面润湿性。

实验和数值模拟结果表明，径向-GO/PVA 气凝胶具有横向径向支柱和纵向片状支柱，并带有横向平行韧带，因此在 ISVG 方面具有多功能特性，包括优异的光吸收性能、合理的水分调节性能、良好的热管理能力和高效的排盐性能。在标准太阳辐照（1 kW-m-2）条件下，水蒸发率可达 1.58 kg-m-2-h-1。更重要的是，径向-GO/PVA 气凝胶在浓度为 20 wt % 的 NaCl 溶液中连续蒸发水超过 8 小时，表现出长期稳定性，这表明通过 ISVG 路线对高浓度盐水进行脱盐和净化具有潜在的应用前景。

该研究使用生物聚合物氧化石墨烯进行DSSG系统的海水淡化降低了淡水生产的成本。

碳石墨烯复合气凝胶具有双区结构，其全碳框架内具有独立的表面润湿性，集成了顶部疏水性光吸收 rGO 层和底部亲水性多孔碳层。通过调节 CFGOA 的分层多孔结构，密度、抗盐性能和等效蒸发焓得到了优化。在太阳光照射下，CFGOA 在实际海水（∼3.64 wt%）中的蒸发率达到 3.42 kg-m-2-h-1，且无盐分结晶。此外，CFGOA 即使在高盐度水（高达 20.2 wt%）中也能实现无盐结晶蒸发。

山东第一医科大学李晨蔚教授团队首次提出一种创新策略，通过简单且环保的光还原和常压干燥技术，制备了三维梯度石墨烯气凝胶。这种气凝胶在太阳能蒸发高浓度盐水方面展现出卓越的性能，并成功实现了零液体排放脱盐。该气凝胶的螺旋结构显著提高了能量回收效率，而其梯度网络结构则促进了盐水的径向输送和定向盐结晶。

结果表明：在标准太阳辐照下，蒸发速率为1.446 kg m−2 h−1，蒸发效率为84.87%，蒸发效果在10个循环内非常稳定。蒸发器在海水淡化过程中能有效去除盐离子，具有良好的耐盐性。此外，蒸发器在净化染料废水、酸碱溶液、重金属废水方面性能优异，离子去除率可达99.9%以上。

虽然单层纳米多孔材料被认为是一种有效的渗透膜，但在实际生产中，如何在保持其脱盐性能的同时大规模生产仍是一个挑战。考虑到低成本和生产的可行性，多层膜系统是一种更现实的策略。然而，膜厚度的增加会降低渗透性。有趣的是，最近的研究集中在利用多层膜设计有效的脱盐和分离通道上。由于单层和多层膜需要进一步研究和开发以用于海水淡化应用，这篇文章引入了一种基于多层石墨烯的新型锥形通道。通过改变层数和锥角，以优化具有这些锥形通道的石墨烯多层的脱盐性能。

武汉理工大学联合中山大学近日通过一步水热法制备了负载于石墨烯上的 Ni/PtNi 异质结复合电催化剂，成功提升了海水产氢以及抗氯离子腐蚀性能，为电催化剂中碳材料载体与金属催化剂之间的相互作用提供了启示和理论指导

Alamgir Karim 团队采用了一种新型自交联方法制备了MXene插层氧化石墨烯（GO）复合膜，利用Ti–O–Ti与相邻氧化GO纳米片间的物理交联以及C–O–C、O–O和C–OH成键作用，有效限制膜层间距并显著增强膜抗溶胀能力，同时赋予GO-MXene复合膜高效而稳定的染料与盐截留性能。

本文提出了一种将壳聚糖和石墨烯纳米片结合而成的3D层压气凝胶，其制备方法方便易行，是一种太阳能吸收剂。

纳米纤维气凝胶蒸发率的提高、整体海水净化能力的增强和高性价比为设计高通量太阳能界面蒸发器提供了新的灵感。rGC具有显著的蒸发行为、多种能量利用方式、巨大的脱盐能力和卓越的成本效益，在大规模水净化和高通量淡水收集方面具有巨大潜力。

我们对目前的水净化技术包括海水淡化进行了系统的研究，揭示了使用石墨烯基复合材料及其膜的突出技术。不仅阐述了水净化机制的基本原理、过滤装置的制造和结构改变参数，而且强调了影响水过滤和使用环保石墨烯蒸发器的条件。我们还讨论了与扩大水处理有关的潜在商业问题，并强调了有希望的进展方向。

Evercloak 的技术可以作为一种平台技术，在多个不同领域有新的应用，而不仅仅是向加拿大突破能源解决方案公司提出的建议。艾伦认为，气候技术的最大应用是在不消耗大量能源的情况下实现海水淡化，而能源消耗会导致温室气体排放和气候变化。海水淡化在人类的未来可能会变得越来越重要。