摘要：界面太阳能蒸汽产生（ISSG）是一种很有前途的淡水生产策略。然而，在处理含有机污染物的废水时，这些有机物会随蒸发过程富集在光热材料和母液中，不仅缩短蒸发器寿命，浓缩废水的不当处理还可能产生新的环境问题。将ISSG 与光催化技术相结合，光热效应可提高光到水蒸气的

河南师范大学董淑英教授：基于静电纺丝的溴氧化铋/炭黑分级多孔纤维膜，用于可见光驱动的太阳蒸汽生成和抗生素降解

界面太阳能蒸汽产生（ISSG）是一种很有前途的淡水生产策略。然而，在处理含有机污染物的废水时，这些有机物会随蒸发过程富集在光热材料和母液中，不仅缩短蒸发器寿命，浓缩废水的不当处理还可能产生新的环境问题。将ISSG 与光催化技术相结合，光热效应可提高光到水蒸气的转化率，同时产生的局部热量可以加速催化反应过程中电荷转移，提高污染物去除效率。但是在实际应用中，制备具有高效、稳定、耐用的双功能太阳能蒸发器仍是一项挑战。

近日，河南师范大学董淑英教授团队通过静电纺丝和后逐层组装设计制备出高性能、高孔隙率、低成本的双功能层状溴氧化铋(BOBr)/炭黑(CB)复合纳米纤维膜（NMF）。得益于这种逐层设计，复合膜各层级间共同发挥作用，在一个太阳光下水蒸发速率达1.38 kg m -2 h -1，水中TC去除率高达96.1%，同时具有良好循环稳定性。此外，复合膜在自来水和渭河水等实际水体中及宽pH范围内仍保持较高的降解效果，表现出较强的抗干扰能力，为太阳能界面蒸发获取清洁水及废水的资源化提供了一种新方法。相关内容以“Electrospinning-based carbon black/BiOBr hierarchical porous fibrous membranes for visible-light driven solar vapor generation and antibiotics degradation”为题目发表于期刊《Desalination》上。

图1：BOB/CB NMF复合膜的制备和微观结构表征

图1a是复合纤维膜的制备过程。以聚丙烯腈（PAN）和水溶性聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为电纺液，经静电纺丝、简单滴涂和水热原位生长获得BOB/CB NMF复合膜。SEM显示CB 纳米粒子无序堆积在膜表面形成狭缝和窄孔，增大光捕获能力和比表面积，并为BiOBr 提供丰富的成核位点。此外，底部纳米纤维膜呈层状均匀分布，并且纤维表面的PVP在水热和清洗过程中被去除，表面留下丰富的不规则孔隙，增加底层膜的粗糙度和亲水性。

图2光热性能表征

如图2所示，在BOB/CB NMF膜中，具有光致变色特性BiOBr 在水热生成过程中产生酸性气体，导致纤维膜孔隙间热膨胀，在膜表面形成褶皱，增加了纤维膜的表面粗糙度，增强复合膜的光吸收能力和光热转换能力。

图3蒸发降解性能测试

制备的BOB/CB NMF复合膜表现出良好的蒸发降解性能，在复杂的实际水体和宽pH范围内同样能保持长久稳定性，这在废水净化和净水回收领域具有重要价值。

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人物简介：

董淑英，河南师范大学教授，博士生导师，荣获河南省优青、中原青年拔尖人才、河南省高校科技创新人才、河南省高校科技创新团队带头人，河南省教育厅学术技术带头人。主持承担国家自然科学基金项目4项、国家博士后基金2项、省部级项目4项。主要从事光催化、水污染控制化学与环境催化净化等方面研究，以第一/通讯作者在Appl. Catal. B: Environ.、J. Hazard. Mater.和Chem. Eng. J.等重要SCI源期刊上发表学术论文60余篇，SCI他引5000余次（H-index：40）。担任Advanced Powder Materials杂志特聘编委，Green Carbon期刊青年编委。获河南省科技进步二等奖1项，河南省优秀科技论文一等奖1项，授权中国发明专利8项。

来源：科学圈的那些事