韩国釜山国立大学研究以多功能膜推进太阳能海水淡化

　　釜山国立大学研究人员开发出一种以多功能膜推进太阳能海水淡化的创新膜技术，以可持续方式应对海水淡化相关挑战。

　　随着全球人口增长和工业扩张，非洲、中东和东南亚许多国家正面临淡水短缺危机。寻找可持续的清洁水生产方式已成为当务之急，而太阳能海水淡化可能是最有前景的途径之一。通过利用阳光蒸发和净化海水，该技术可为缺水地区提供高效的淡水来源。

　　然而，海水中不仅含有盐分。港口和工业区附近的近海水域常受石油污染，这会堵塞海水淡化系统中使用的专用膜。尽管许多实验性海水淡化平台已显示出有前景的结果，但大多数都是在实验室条件下使用清洁盐水进行测试。因此，它们在实际海水中的表现仍不清楚。

　　为应对这一挑战，由韩国釜山国立大学土木与环境工程系Sanghyun Jeong教授领导的研究团队开发了一种用于太阳能驱动海水淡化的新型多功能水凝胶膜。该研究于2026年6月1日在线发表，并将于2026年10月15日发表在《Desalination》期刊第636卷。研究人员没有将油水分离和海水淡化作为独立过程处理，而是设计了一种同时具备两种功能的单一膜结构。

　　该膜具有“Janus”（双面）结构，即两侧具有不同性质。一侧为亲水性，由壳聚糖和聚乙烯醇水凝胶制成，允许水通过同时排斥油滴。另一侧为疏水性，含有包裹在碳壳中的氧化铜纳米颗粒，嵌入纳米纤维层中。该侧吸收阳光，将其转化为热量，并驱动表面水蒸发。由于每一层专注于一项任务，排油和产热互不干扰——而在单层设计中这种情况可能发生。

　　实验表明，该膜从受污染海水中去除了超过99.99%的油，同时在不同油滴尺寸和重复使用条件下保持稳定性能。在太阳能海水淡化过程中，其蒸发速率达到每平方米每小时1.29公斤水，几乎是传统单层膜的三倍。Jeong教授表示：“通过利用可再生太阳能，并将污染物分离与淡水生产整合在单一膜平台上，我们的技术有潜力降低能耗、运行复杂性和二次废物产生，有助于实现更可持续的水处理和淡水生产。”

　　研究人员认为，这项研究中开发的膜为未来水处理技术提供了更广泛的设计思路。Jeong教授解释道：“除了海水淡化的具体应用外，这项工作的更广泛意义在于展示了如何将多种处理功能合理整合到单一膜结构中。”这类多功能系统有助于使太阳能水处理在受污染的近海水域和工业废水中更加实用，同时也有助于从浓缩盐水中回收有用资源。

　　该领域的进一步研究有望推动一个未来——淡水资源在世界各地唾手可得。