CEJ用于废水处理和界面太阳能蒸汽产生的多功能木质水凝胶由于受污染的水体中可能同时存在有机物、重金属等不同类型的化学污染物，在过去的几十年中受到了广泛的关注。受自然光合作用启发的光催化系统主要基于充足的阳光、催化剂和水的协同作用，有潜力同时解决严重的水污染并满足不断增长的可持续能源需求。过去几年，高性能光催化剂的可控合成在污染物降解、重金属去除、细菌失活和水分解方面取得了重大进展。然而，为了实现协同和改善水净化性能，需要在合理设计和多功能光催化系统方面取得关键技术进步。值得注意的是，水中有毒挥发性有机化合物（VOCs）在光照下很容易蒸发，造成水环境二次污染甚至富集。合理设计和构建能够有效去除复杂污染物并减少挥发性有机化合物蒸发的多功能水净化系统是有希望的，但仍然是一个巨大的挑战。硫化镉（CdS）长期以来被认为是一种非常有前途的可见光驱动光催化剂，用于水分解制氢，并且由于其兼容的能带结构、可操作的可见光响应和优异的催化活性，也是环境净化的合适候选者。然而，其性能的提高和实际应用受到有限的可见光采集、生物毒性和严重的光腐蚀的严重阻碍。有充分证据表明，通过与适当的基材或半导体耦合来构建新型异质结构材料，可以大大提高CdS的活性和稳定性。然而，较差的分散性/亲水性和溶解重金属的潜在毒性风险显着影响了CdS基复合材料对水净化和制氢的光催化效率。天然木材主要用作结构材料，而木材纳米纤维是我们周围最丰富的材料。木材的微观构件具有独特的管状结构，并且这些中空纤维指向同一方向，这些特征赋予化学脱木素木材更多孔和开放的水输送通道。因此，非常需要合理设计和构建稳定高效的复合系统，将纳米光催化剂/助催化剂原位嵌入多孔木材微结构中，然后用亲水层封装所建立的催化系统，以实现可持续的环境净化和太阳能转换。在这项研究中， 南京林业大学杨小飞教授团队设计了一种新型一体式木质光催化系统，旨在减少废水中的多种污染物，并充分考虑了光诱导活性CdS与高活性助催化剂二维(2D) MoSe 2纳米片相结合的优点，在脱木质素的木材中。进一步嵌入基于聚乙烯醇（PVA）和壳聚糖（CS）的互穿聚合物网络水凝胶作为保护层，以提高所构建的光催化系统的亲水性和稳定性。

　　研究人员报告了一种新方法，将光催化材料和光热成分同时嵌入多孔脱木质素木材中6t体育下载，构建用于水净化、制氢和淡水生产的木基混合水凝胶。精心设计的一体化系统将析氢半导体CdS与作为助催化剂并具有光热效应的MoSe 2巧妙地结合在一起，同时高效地驱动污染物去除、氢气生产和太阳能蒸汽产生。该多功能系统表现出9.7 mmol g –1 h −1的析氢速率和1.92 kg m −2 h −1的高太阳蒸发速率，在一次太阳照射下能量转换效率高达90.7%。用水凝胶封装光热辅助光催化系统可以有效防止有毒挥发性有机化合物（VOC）蒸发，而不会降低太阳能蒸汽产生性能。这项研究为环境修复和能源 可持续性的新型多功能材料的合理设计提供了新的见解。

　　图 1. 用于并行太阳能蒸汽发生和氢能转换的 CdS-MoSe2 木基水凝胶涂层的合成示意图。

　　图3. (a)W、CW和Hy-CW表面润湿过程的照片。(b) 400-2500 nm 波长范围内不同光吸收剂的太阳吸收光谱。(c) Hy-P-CW 在一个太阳照射下的红外热图像的俯视图和侧视图。

　　图4. (a) 通过 Hy-P-CW 的选择性渗透蒸发过程。(b) 初始苯酚溶液 (10 mg/L) 和 P-CW 和 Hy-P-CW 产生的蒸汽的冷凝溶液的吸收光谱。(c) 分别通过 P-CW 和 Hy-P-CW 检测原河水、蒸馏水中溶解有机物的 3D 荧光光谱。(d)不同光吸收剂对MB和MO的吸附率。(e) Hy-P-CW 对纯化水和染料废水的紫外-可见吸附。

　　图 6.(a) 随着时间的推移水的质量损失。(b) 不同光吸收剂中水的总相变焓。(c) 不同光吸收剂在同一太阳光下相应的蒸发速率和蒸发效率。(d) Hy-P-CW 与最近文献报道的其他光吸收剂的太阳能蒸发性能比较。(e) 在一个太阳光照下，P-CW 和 Hy-P-CW 海水随时间的质量损失以及相应的蒸发率和太阳蒸发效率。(f) Hy-P-CW 太阳蒸发的长期稳定性测试。