应对全球水危机刻不容缓， ECU教授展示科研

从两河流域所孕育的美索不达米亚文明，到发迹于黄河流域的华夏文明，河流不仅是人类先民的发祥之所，其宝贵的淡水资源也是支撑着这个蔚蓝星球生态系统的生命基石。

冰川融化，与江河相汇奔腾入海。水资源在循环过程中不断地转换着物理形态，在千万年漫长而规律的周期中一次又一次被重新分配，调节着大自然错综复杂而又和谐的平衡。

然而，至2 0世纪后半期，几乎全世界范围内的河流生态都正在遭受着严峻的考验。

根据联合国最近公布的《世界水源发展报告》指出，迫于人口增长、社会经济发展和消费模式变化等因素，全球范围内的用水量每年增长1%。全球用水量在２０世纪增加了６倍。到2050年，全球需水量相比目前用水量将增加20-30%，将有超过20亿人生活在水资源严重短缺的国家，约40亿人每年至少有一个月的时间遭受严重缺水的困扰。

因此，海水淡化技术对于人类当下面对的水危机有重大战略意义和发展前景。在众多水净化技术中，使用天然能源实现对海水蒸发实现淡化方法因其高效率的能源转换和广泛的应用范围而引起了广大科研人员的关注。

尽管太阳能驱动的蒸发司空见惯，但高效能利用 和转换蒸发过程的研究依旧进展缓慢，随着太阳能界面蒸发海水淡化技术的发展，研发并改善能提升蒸发效率的太阳能蒸发器变得尤为重要。以往的研究大多关注光热转换效率提升太阳能蒸发器的蒸发效率，并默认了蒸发过程中水分传导能够满足光热转换的基本需求，而水分传导特性对提升界面水分蒸发效率问题鲜有研究。

近日，澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授与东北林业大学的孙壮志副教授课题组和香港城市大学王钻开教授共同合作，以高速毛细水分传导的玉米秸秆茎髓为研究对象，通过涂覆多壁碳纳米管与二氧化钛光热涂层制造了一种廉价玉米秸秆基的太阳能蒸发器，具有高速毛细管水分传递与清洁多孔基本组织过滤特性，能够实现高效的太阳能海水蒸发淡化。

为什么选择玉米秸秆？

作为禾本科植物，玉米秸秆的茎髓像海绵一样饱满柔软，由疏松排列的多孔基础组织以及分散有不同孔径的线性维管束组成，这种微孔结构组成使玉米秸秆相对于其他有机体在水分传导速度方面体现出绝对的优势。

得益于玉米秸秆骨髓的自然结构特征，包括超亲水特性的分散维管束可实现水的高速水分输送，以及具有层层生物过滤且多孔腔体的基础组织可实现淡水的多级过滤、海水的运输和存储、较低的水分焓值和热量损失，这种太阳能蒸发器的优势在于：具有超快速的毛细管水输送、多层海盐自清洁、大容量海水储纳、长期耐海水腐蚀、较低的热导性及优异水分蒸发性能（1.5秒能够实现径向长度1 毫米的玉米秸秆的100 %的表面水分吸附）

除了有关净化海水的研究之外，澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授近年来对治理水污染领域也有突出的贡献。

随着环境压力日益加剧，在环境治理方面对催化剂有着新的要求，需要更易操作、更节约成本、更适应复杂环境等等的催化剂。将3D打印技术与金属玻璃结合，将有望于解决如今对催化剂日益提高的要求和有效利用金属玻璃优异的催化性能。

在张来昌教授团队与山东大学王伟民教授带领下，展示了一种使用选择性激光熔融技术生产的多孔铁基玻璃复合材料。该材料由非晶和晶态结构组成，并应用于污水处理方面的催化性能研究。其总体催化性能（高反应效率常数和低活化能）优于其他的一些晶态、非晶态催化材料，在催化领域及实现产业化方面有着巨大的应用前景。