海大黄玮/张明鑫 Adv. Mater.：纳米喷剂增强的水簇蒸发加速海水淡化

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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 物质相变过程中的液态水 - 气态水转化机制，是维系地球水循环与工业流程优化的物理基础。通过调控水分子界面行为，加速太阳能驱动界面水蒸发，成为低能耗地解决全球淡水资源短缺的可行技术路径。其核心突破点在于：当水分子在纳米限域空间中形成亚稳态簇状结构（水活化）时，氢键重构可使相变所需活化能降低 34.7% ，这种非经典蒸发路径为突破传统热力学限制提供了新可能。 然而，该领域面临双重物理屏障：一方面，具有强水活化能力的疏水纳米孔道会引发显著的毛细屏障效应，导致水的体相传输速率下降；另一方面，大孔输水结构虽然能维持高流量，但其界面与水分子相互作用有效面积小，无法有效破坏水分子氢键网络，致使蒸发焓仍高达 2100 kJ/kg 以上。这种传质 - 活化矛盾具有天然的不可调和性。 ………………………………