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近幾十年來，淡水資源短缺已成為人類可持續發展的重要威脅之一。預計到2025年，全球三分之二的人口將面臨水資源短缺的問題。在中東、阿拉伯、北美、亞洲和世界其他地區，人們開始使用海水淡化技術來滿足對淡水的需求。最常用的海水淡化技術有：多級閃蒸、多效淡化、蒸汽壓縮和滲透膜電滲等，然而，傳統的海水淡化技術需要通過燃燒化石能源來驅動，這大大增加了溫室氣體的排放。因此，迫切需要開發能夠以可再生清潔能源為動力的淡水生產和廢水處理技術。

近年來，太(tai)陽能光(guang)(guang)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽技術(SPST)因其從各種(zhong)水源(如海(hai)水、河流/湖泊和(he)(he)污水)中生(sheng)產(chan)淡水的(de)巨大(da)潛力(li)而受到越(yue)來越(yue)多的(de)關(guan)注(zhu)。人們(men)對SPST器(qi)(qi)件的(de)光(guang)(guang)熱(re)效應(ying)材(cai)(cai)料(liao)和(he)(he)合(he)理(li)(li)的(de)結構設計(ji)進行了(le)大(da)量的(de)研究，綜述了(le)光(guang)(guang)熱(re)轉換過程的(de)基礎、高(gao)效光(guang)(guang)熱(re)轉換材(cai)(cai)料(liao)的(de)設計(ji)——光(guang)(guang)收集(ji)、水傳輸和(he)(he)熱(re)管理(li)(li)。然(ran)而，各種(zhong)SPST器(qi)(qi)件的(de)制(zhi)備方(fang)法、光(guang)(guang)熱(re)轉換系統(tong)的(de)設計(ji)和(he)(he)優化以提(ti)高(gao)蒸(zheng)(zheng)汽蒸(zheng)(zheng)發速(su)率(lv)和(he)(he)能量轉換效率(lv)仍需進一(yi)(yi)步研究。最近，四川大(da)學高(gao)分子科學與(yu)工(gong)(gong)(gong)程學院傅強教(jiao)(jiao)授(shou)/鄧華(hua)教(jiao)(jiao)授(shou)/陳顯春副教(jiao)(jiao)授(shou)團隊綜述了(le)SPST的(de)最新設計(ji)和(he)(he)應(ying)用。認(ren)為(wei)光(guang)(guang)熱(re)效應(ying)、快速(su)供水和(he)(he)流暢的(de)蒸(zheng)(zheng)汽通道以及(ji)(ji)合(he)理(li)(li)的(de)熱(re)管理(li)(li)是實現高(gao)效SPST的(de)三(san)個(ge)(ge)關(guan)鍵(jian)因素。提(ti)出了(le)一(yi)(yi)個(ge)(ge)新的(de)“工(gong)(gong)(gong)具(ju)盒”的(de)概(gai)念來分析SPST，該概(gai)念從近五年關(guan)于SPST約100篇高(gao)被引論文中總結出材(cai)(cai)料(liao)的(de)典(dian)型(xing)(xing)加工(gong)(gong)(gong)方(fang)法和(he)(he)特點，如表(biao)1所示。其中“工(gong)(gong)(gong)具(ju)盒”的(de)概(gai)念分為(wei)三(san)類(lei)(lei)(lei)：加工(gong)(gong)(gong)類(lei)(lei)(lei)型(xing)(xing)（T）、一(yi)(yi)次加工(gong)(gong)(gong)(P)和(he)(he)二次加工(gong)(gong)(gong)(S)。T型(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)具(ju)代(dai)表(biao)聚合(he)物(wu)和(he)(he)填(tian)(tian)料(liao)以及(ji)(ji)填(tian)(tian)料(liao)和(he)(he)填(tian)(tian)料(liao)的(de)加工(gong)(gong)(gong)類(lei)(lei)(lei)型(xing)(xing)；P型(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)具(ju)是選(xuan)擇用于構建SPST器(qi)(qi)件的(de)材(cai)(cai)料(liao)；S型(xing)(xing)工(gong)(gong)(gong)具(ju)主(zhu)要代(dai)表(biao)用于構成最終(zhong)SPST器(qi)(qi)件的(de)特定(ding)加工(gong)(gong)(gong)方(fang)法。

表1“工具盒”：SPST加工過程中的加工類型和特定的加工工具

通過這(zhe)一(yi)概(gai)念，本工(gong)作討論了(le)(le)(le)光熱(re)(re)效應材料的(de)(de)制(zhi)備方法(fa)，對供水(shui)材料的(de)(de)表面(mian)、結(jie)構和(he)(he)類型進(jin)(jin)行了(le)(le)(le)分析，并提出(chu)了(le)(le)(le)優化(hua)這(zhe)些方面(mian)所采(cai)用的(de)(de)策(ce)略。進(jin)(jin)一(yi)步，還討論了(le)(le)(le)影響熱(re)(re)管理(li)的(de)(de)因素(su)以(yi)控制(zhi)熱(re)(re)損失來(lai)確(que)保(bao)熱(re)(re)能最大限度(du)用于(yu)蒸發，并總(zong)結(jie)了(le)(le)(le)SPST加工(gong)方法(fa)的(de)(de)組合，如圖1所示。此外，總(zong)結(jie)了(le)(le)(le)SPST在(zai)海水(shui)淡化(hua)、廢水(shui)處理(li)和(he)(he)能源(yuan)再生等(deng)方面(mian)的(de)(de)典型應用。最后，總(zong)結(jie)了(le)(le)(le)SPST所面(mian)臨的(de)(de)挑戰和(he)(he)關鍵問(wen)題，旨在(zai)為進(jin)(jin)一(yi)步發展SPST在(zai)清潔(jie)水(shui)生產和(he)(he)應用領域提供全(quan)面(mian)的(de)(de)認識和(he)(he)指導。

圖1 A為基于“工具盒”概念的SPST三個關鍵要素及其制備方法，B為SPST關鍵因素的加工方法組合（紅色字母代表用于構建三個關鍵因素的加工方法的工具，黑色是構成完整SPST的加工方法的其他工具代碼）。

該工(gong)作為(wei)進一步發展SPST在(zai)清潔水生產和應用(yong)領域(yu)提供新的認識(shi)和指導。相(xiang)關(guan)成果以(yi)“Recent Progress in Solar Photothermal Steam Technology for Water Purification and Energy Utilization”的論(lun)文(wen)(wen)(wen)發表在(zai)《Chemical Engineering Journal》期刊上，四川大(da)學(xue)(xue)高分子科(ke)(ke)學(xue)(xue)與(yu)工(gong)程學(xue)(xue)院博士(shi)研究生陳傳亮為(wei)本文(wen)(wen)(wen)第一作者，鄧華教授和陳顯春副教授為(wei)本文(wen)(wen)(wen)通訊作者。感謝國家自然科(ke)(ke)學(xue)(xue)基金(51922071)和高分子材(cai)料工(gong)程國家重點實(shi)驗(yan)室(Grant No.sklpme2020-2-02)對本工(gong)作的支持。原文(wen)(wen)(wen)鏈接://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137603。