海水淡化是解决淡水资源紧缺这一全球性问题的重要途径，传统的海水淡化技术通常需要消耗化石能源，不可避免地造成污染。太阳能光热海水淡化技术的出现为解决这一问题提供了新的途径。过去几年里，多种光热转换材料（碳基材料、半导体材料、有机材料、等离子体材料等）及器件被开发，并应用于海水淡化。但光吸收体的光谱响应基本在可见光范围，对于光谱相对较宽、热量更高、穿透能力更强的红外光却利用较少，材料/器件制备成本高、工艺复杂、易老化、稳定性差等缺点，严重的阻碍了该技术的实际应用。因此，开发新型高效的近红外光热转材料/器件，对推动太阳光热海水淡化技术的发展及实际应用具有重要意义。

近日，上海师范大学杨仕平教授和卞振锋教授带领研究团队采用一步溶剂热法和沉淀沉积法，制备了 Cu⁺ 自掺杂的 CuS/Matrimid® 5218 柔性膜材料，该材料具有较强的近红外吸收、快速光热转换，在海水淡化反应中表现出较高的光热转化效率以及优异的稳定性。该成果以“A flexible copper sulfide composite membrane with tunable plasmonic resonance absorption for near- infrared light-driven seawater desalinatione model”为题，发表在英国皇家学会期刊 Environmental Science: Advances 上。

该工作以 PVP 为 Cu⁺ 调节剂，通过调节水热过程中 PVP 的浓度，调控Cu⁺ 的分布及含量（优化 CuS 的能带结构），实现了 CuS/Matrimid® 5218 膜材料的等离子体吸收共振的调控。在 808 nm 红外光的照射下，最优材料在海水及污水的蒸发过程中，实现了快速的光热转化（10s 可将海水加热至沸）及海水蒸发性能（25kg●m^-2●h^-1）。此外，由于 CuS 涂层与 Matrimid® 5218 通过梯度高温固化，确保了 CuS/Matrimid® 5218 具有较好的高温耐受性。这些结果为进一步利用 CuS 材料进行合理设计和制备可调谐的近红外光转换材料提供了启示和理论指导。

• A flexible copper sulfide composite membrane with tunable plasmonic resonance absorption for near-infrared light-driven seawater desalination
  Lu An, Chengbin Wang, Qunfeng Feng, Zhenmin Xu*, Qiwei Tian, Wei Chai, Shiping Yang*(杨仕平,上海师范大学) and Zhenfeng Bian*(卞振锋,上海师范大学)
  Environ. Sci.: Adv., 2022
  http://doi.org/10.1039/D1VA00043H

  

  
  

安璐

上海师范大学

本文第一作者，上海师范大学高级实验师，硕士生导师，长期从事 Cu₂O、自掺杂 CuS 和金纳米球/纳米棒等无机纳米材料的设计、开发及其在环境治理及肿瘤诊疗方面的应用研究。在 Angew. Chem. Int. Ed., Biomaterials, Nano Today，ACS Appl. Mater. Interfaces 等刊物上发表论文 60 余篇，被 3000 余次，单篇最高被引 55 次。授权中国发明专利 7 项。2018 年荣获上海自然科学三等奖（排名第五）。2019 年入选上海市青年科技英才扬帆计划。

许振民

本文通讯作者，上海应用技术大学讲师，上海稀土学会监事，主要从事基于光催化 VOCs 的高效去除以及水体净化的 MOFs 基复合材料的合成、界面耦合及调控技术，以及光热、光电、光芬顿等协同技术的环境净化应用及机理探究。已在 ACS ES&T Engg、Nano Energy、Solar RRL 等期刊发表文章 10 余篇，授中国发明专利权 8 项。

卞振锋 教授

上海师范大学

本文通讯作者，上海师范大学教授，博士生导师，一直从事光催化基础理论研究，涉及固废中贵金属的光催化清洁回收基础理论，光催化污染控制理论、催化剂合成方法学三个方面。以第一/通讯作者发表 SCI 论文 50 余篇，包括 Nature Sustainability、Environ. Sci. Technol.、Nature Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed. 等。入选国家优秀青年基金（2015）、上海市优秀学术带头人（2021, 青年）等人才计划。先后荣获 2015 年度上海市自然科学一等奖，排名第二；荣获 2018 中国商业联合会科技奖一等奖，排名第三；获 2013-2014 年度太阳能光化学与光催化研究领域优秀青年奖。现为上海市稀土学会理事长、中国可再生能源学会光化学专委会副主任、资源化学教育重点实验室执行主任、中国感光学会光催化专业委员会委员等。

杨仕平 教授

上海师范大学

本文通讯作者，上海师范大学教授，博士生导师，教育部资源化学和上海市稀土功能材料重点实验室副主任、上海高校分子影像探针于传感器重点实验室主任、中国稀土学会常务理事。自从2008年以来，一直从事无机纳米磁性材料、有机-无机杂化碳纳米管、功能配合物纳米粒子在磁共振成像、荧光成像、药物的可控缓释、光热治疗、磁热治疗、光动力学治疗等方面的研究。目前在 Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Biomaterials、Adv. Healthc. Mater. 等杂志发表文章 100 余篇，授权专利 40 余项，并以第一完成人获得 2017 上海市基础教育一等奖和 2018 上海市科学技术进步三等奖。