科创中国

新能源及节能技术,高效节能技术,清洁生产与循环经济技术,水污染控制技术

本发明公开了用于热法海水淡化的电荷梯度水凝胶膜及其制备方法，属于水处理的技术领域。在所述电荷梯度水凝胶膜的截面上，电荷浓度呈连续梯度分布。与传统的多孔疏水膜和传统的太阳能海水淡化蒸发器相比，由于水凝胶中的聚合物网络对液态水的束缚作用和排盐效应，水凝胶膜具有抵抗有机污染和无机盐垢污染的性能，并且，在截面方向上可形成渗透压泵效应，因此，提供了更快的输水速率和更强的排盐效应，可实现更高的产水量和更强的抗污染性。对超高盐浓度的污水也可进行长时间的稳定处理，甚至实现零液体排放。

与传统的多孔疏水膜和传统的太阳能海水淡化蒸发器相比，水凝胶膜具有抵抗有机污染和无机盐垢污染的性能。其抵抗有机污染的性能是由于聚合物网络对液态水的束缚作用，其抵抗无机盐垢污染的性能是由于水凝胶本身的高渗透压。并且，由于水凝胶的渗透压大小与电荷浓度成正比关系，电荷梯度水凝胶膜在截面方向上可形成一个渗透压差，该渗透压差为水凝胶内部水分的输运提供了额外的驱动力，从而加快输水速率。因此，该电荷梯度水凝胶膜在热法海水淡化中可实现更高的产水量和更强的抗污染性。对超高盐浓度的污水也可进行长时间的稳定处理，甚至可以把污水中的纯水与溶质完全分离，只留下固态副产物，最终实现零液体排放。

周军;男，1979年8月生，中山大学材料物理与化学专业博士，现任华中科技大学武汉光电国家实验室（筹）教授、博士生导师。主要从事新能源材料及器件研究工作，在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.等国际著名学术期刊上发表SCI收录论文90余篇，其中第一作者或通讯作者58篇，所发表的论文被SCI 引用5966次，其中21篇论文单篇引用超过100次，18篇论文入选ESI高被引论文，H因子为40。部分研究成果被Nat Nanotechol.、Scientific American、C&E、Nanowerk、Materials Today等专题报道。获授权中国或美国发明专利15项。担任国家“十三五”重点专项“光电子器件与集成”专家组成员。2009年获全国百篇优秀博士学位论文、入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2013年获国家自然科学基金委优秀青年基金，2015年入选中组部“青年拔尖人才”，2015年获高等学校科学研究优秀成果奖—自然科学一等奖（排名第2） 其他成员：;谢文科;段将将;齐备