淡水资源短缺是全球面临的重要环境与资源问题。海水、苦咸水等非常规水资源储量丰富，但传统淡化技术普遍存在能耗较高、设备复杂以及运行维护成本较高等问题。太阳能界面蒸发技术具有绿色、低碳和能源利用效率高等优势，但受昼夜交替和天气变化影响，在夜间、阴天及高盐环境下容易出现蒸发性能下降和盐结晶堵塞等问题。因此，开发兼具高效、低能耗、耐盐和全天候运行能力的新型界面蒸发系统，对实现分布式淡水获取具有重要意义。

针对上述问题，中国科学院新疆理化技术研究所能源化工研究中心分离材料与技术研究团队构建了一种基于玄武岩织物的光电热协同全天候界面蒸发器。该蒸发器以玄武岩织物为基底，分别在其表面负载炭黑制备光热层和负载银/铜纳米颗粒后，以聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐进行封装，制备电热层；同时引入棉织物作为输水层，并设计硅橡胶密封及向下蒸汽输运结构，实现光热、电热、供水与冷凝收集等功能的集成。研究表明，该蒸发器在1个太阳光和1.5 V超低电压协同作用下，对纯水、模拟海水、高盐水（10 wt%）及实际苦咸水分别实现了8.66、5.75、4.25和7.69 kg·m^-2·h^-1的蒸发速率。并且在实际苦咸水淡化中，蒸发器对Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等主要离子的截留率均超过99%，所得净化水水质达到世界卫生组织和中国国家卫生健康委员会相关饮用水标准。此外，银/铜纳米颗粒赋予材料良好的抗菌性能，使得蒸发器对大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）可实现接近100%的细菌去除，这为抑制生物污染和保障淡化安全提供了进一步支撑。在户外开展1.5 V电压协同淡化苦咸水下，该蒸发器的白天峰值蒸发速率达到8.13 kg·m^-2·h^-1，夜间可达到1.78 kg·m^-2·h^-1，在阴天条件下蒸发速率仍达到3.72 kg·m^-2·h^-1，验证了该系统在真实波动气候条件下持续运行和处理实际苦咸水的能力。

该研究将玄武岩织物、高效光热材料、Ag/Cu纳米材料与低电压焦耳热技术进行有机集成，突破了传统太阳能界面蒸发体系对稳定日照条件的依赖，兼具低电压驱动、耐盐、抗菌和全天候运行等特点，为海水和苦咸水的分布式、低碳淡化提供了新的技术路径，对偏远地区及离网环境下的淡水供给具有潜在应用价值。

相关研究成果近日发表在国际期刊《环境化学工程学报》（Journal of Environmental Chemical Engineering）上，新疆理化技术研究所能源化工研究中心阿卜杜克热木·喀迪尔研究员为通讯作者，硕士研究生迪力比努尔·尼亚孜麦麦提与博士研究生何溁林为共同第一作者。研究工作得到了新疆战略人才培养计划一流科技领军人才项目、新疆维吾尔自治区天池博士等项目的资助。

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图. 光-电热协同界面蒸发材料的制备及蒸发器构建。