近日，海南大学化学化工学院教授姜忠义、潘福生团队在海水淡化技术领域取得重要进展。该团队成功研发出光响应共价有机框架膜，构建太阳能－真空双驱动脱盐系统，在30℃低温条件下实现媲美传统70℃高温脱盐的水通量，且盐截留率保持在99%以上，相关成果发表于国际期刊《自然—水》。

渗透蒸发海水淡化是缓解水资源短缺的新兴技术，但存在水相变能耗高、低温下通量不足的问题，即“能垒高、通量低”的行业瓶颈。针对上述难题，团队创新性提出“质能耦合”的低温高效脱盐机制，利用COF膜特有的共轭结构与光响应特性，在纳米通道入口引入太阳能驱动的光热与光电效应，定向扰动氢键网络以降低水分子进入能垒；同时结合真空驱动力，促使水分子在低温下快速通过功能化纳米通道，实现高效脱盐。

实验采用带有光学透明玻璃窗口的特制错流装置，让太阳光可直接照射COF膜表面，系统评估脱盐性能。结果显示，该COF膜在真空加7个太阳光强条件下，水通量达到120千克每平方米每小时，超越相近盐度和温度条件下所有已知膜的通量水平。此外，其观测水通量超过单独太阳驱动或真空驱动过程的通量之和，凸显出太阳能－真空系统在促进水传输中的协同增效作用。

姜忠义表示，本研究通过局域光激活突破氢键能垒，规避蒸馏技术的相变能耗，揭示了纳米限域空间中低配位数水分子快速扩散机制，为质能耦合实现低温高效脱盐提供了首创范例，并为可持续脱盐技术的发展开辟了新途径。

相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s44221-025-00538-0