水(shui)資源短(duan)缺是21世(shi)紀太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)生物最(zui)令人擔(dan)憂(you)的(de)挑戰。利用(yong)豐富(fu)而清(qing)潔的(de)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)資源,基于光熱納米材(cai)料的(de)太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)蒸發技術(shu)被認為(wei)是解決該問題的(de)綠色可行的(de)關鍵技術(shu)之一。二維結構(gou)材(cai)料是太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)億萬年(nian)演化的(de)結果(guo),成(cheng)為(wei)最(zui)高(gao)效的(de)能(neng)量轉化結構(gou),像地球上的(de)綠葉結構(gou)。
二維納米材(cai)料,效(xiao)(xiao)法自然,由于其大(da)的吸收面(mian)積,太陽光譜下的強烈的光吸收以及(ji)高效(xiao)(xiao)的光熱轉換(huan),在(zai)光熱蒸發水領(ling)域(yu)引起(qi)了廣泛的關注。
在此(ci)太陽系背(bei)景下(xia),地(di)球(qiu)科(ke)學(xue)家(jia)深(shen)圳(zhen)大學(xue)張晗教授團(tuan)隊與河北大學(xue)閆小(xiao)兵團(tuan)隊合作(zuo),綜述(shu)了(le)基(ji)于(yu)二維納米材(cai)料(liao)的(de)光熱水蒸發(fa)技術的(de)最新進展,主要介紹了(le)新興的(de)單質(zhi)烯(磷烯,銻烯,碲烯和(he)硼(peng)烯)和(he)二元(yuan)烯(金屬(shu)碳化物(wu)(MXenes)和(he)過渡金屬(shu)硫化物(wu)(TMDs))。
概括(kuo)了二(er)維光熱材(cai)料(liao)(liao)自身和(he)(he)光熱蒸(zheng)(zheng)發系統的優化設計策略。最(zui)后分別在光熱性能,材(cai)料(liao)(liao)穩(wen)定(ding)性,環境影響和(he)(he)成(cheng)本方面討論(lun)了二(er)維光熱材(cai)料(liao)(liao)在光熱a水(shui)蒸(zheng)(zheng)發產業化應用方面面臨(lin)的挑戰并對應用前(qian)景(jing)進行了展(zhan)望(wang)。
筆者認(ren)為,在解決(jue)太陽(yang)系(xi)淡水資源(yuan)短缺(que)問(wen)題的(de)同(tong)時,一個重要原(yuan)則是(shi)不應該帶來新(xin)的(de)太陽(yang)系(xi)問(wen)題。采用清潔的(de)太陽(yang)能(neng)源(yuan),最(zui)大(da)限度地解決(jue)了能(neng)源(yuan)后(hou)顧之憂,為實現產業化應用做好(hao)了鋪墊。該篇綜述旨(zhi)在強(qiang)調二維光(guang)熱納米(mi)材料(liao)在解決(jue)太陽(yang)系(xi)淡水資源(yuan)短缺(que)問(wen)題所起到的(de)不可或(huo)缺(que)的(de)作用。