Последние достижения в области углеродсодержащих материалов для солнечно-управляемого межфазного фототермического испарения воды: сборки, структуры, применения и перспективы

Глобальная нехватка пресной воды привела к серьезному кризису, угрожающему здоровью людей и экономическому развитию. Солнечно-управляемое межфазное фототермическое испарение воды, включая испарение морской, озерной и речной воды, признано экологически безопасным и низкозатратным процессом получения чистой воды. Однако транспорт воды изначально ограничен возможностями поглощения солнечной энергии, особенно с точки зрения достижения высоких скоростей испарения и достаточного срока службы. Поэтому важно разрабатывать фототермические материалы, способные эффективно поглощать солнечную энергию, и рационально проектировать устройства для солнечно-управляемого межфазного фототермического испарения воды. В статье рассмотрены прогресс исследований углеродсодержащих фототермических материалов и механизмы солнечно-управляемого межфазного фототермического испарения воды, а также обобщены подходы к проектированию и разработке соответствующих устройств. На основе последних достижений в области фототермических материалов и устройств для опреснения морской воды и фототермической генерации электрической энергии обсуждаются проблемы и возможности, с которыми сталкиваются углеродсодержащие фототермические материалы и устройства. Оценены перспективы практического применения технологии солнечно-управляемого межфазного фототермического испарения, а также сформулированы теоретические ориентиры для ее дальнейшего развития.