朱嘉课题组成功研发“纳米黑金”材料，提升海水淡化能力

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只要有太阳，就能淡化海水、净化污水；从可见光到红外光，像黑洞般“遇”光就吸收，光吸收效率达99%、光热转化效率高达90%以上，水净化效率领先全球……

记者近日从南京大学获悉，该校朱嘉教授团队研发成功的一种 “纳米黑金”材料，目前正在江苏沿海某县建设500吨级海水淡化生产线，使用该技术后，海水淡化前后盐度降低4个数量级，产水速度快、产水质量高、适用于各种水质，并且不需要其它能耗，只需太阳能即可。

在南京大学现代工程与应用科学学院实验室里，记者看到了这款纳米材料做成的斗笠状、直径60厘米的便携式太阳能海水净化装置——移动水堡。把它放在污水表面，太阳照射后，纳米材料吸收阳光并转化为热能，产生水蒸气，蒸馏得到的纯净水顺着斗笠壁收集到净水袋中。在夏天光照好时，每平方米每小时就能收集净水1升，远超市面上同类产品。

支撑这套装置背后的核心技术叫作“纳米黑金”。这项技术的发明人是南京大学朱嘉教授带领的科研团队。团队实验中意外出现了一面金色一面黑色的材料，经过半年的反复实验论证，团队发现了世界上吸收光能力最强的纳米金属材料。此材料是一种光吸收波段宽（400nm—10μm）、光吸收效率高（>99%）、光热转换效率高（>90%）的吸收体。

有统计数据显示，到2030年，我国沿海地区淡水资源缺口将达到214亿立方米/年。这相当于河北省一年的用水总量。海水淡化无疑将成为沿海缺水地区的重要选择。光热海水淡化技术的特点就是不需要外部能量输入，只需要太阳能，能耗低、成本低、多种水质都适用。

朱嘉介绍说，纳米黑金强大的光热转换能力，特别适合用于太阳能海水淡化、污水净化，经过严格检测，净化后水质可达到世界卫生组织和我国饮用水标准。如果这种材料被广泛应用，不仅不用建大型水处理厂，不造成能源消耗，还能把传统的太阳能转化效率翻倍提高，让高效太阳能海水淡化的产业化成为可能。

世界顶级学术期刊《科学》专门报道称，“这项新的水纯化技术可以为世界解渴”。越南、巴基斯坦等国的机构也纷纷寄来需求信咨询，朱嘉也因此作为科技先锋，入选麻省理工科技评论评出的全球35名35岁以下创新者榜。

今年4月，他的团队在第47届日内瓦国际发明展上捧回特别嘉许金奖。

目前，该团队已开发大规模生产工艺，可被广泛用于海滩晒盐、印染污水处理、采油采气废水处理等多个水处理相关领域。

朱嘉,南京大学教授、博士生导师、“青年973”首席科学家、入选中组部“青年##计划”。博士毕业于美国斯坦福大学电子工程系硕士和博士，随后在加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室从事新能源和环境领域的研究。在 Nature Nanotechnology, Nature Materials, Nano Letters, Materials Science and Engineering Report等国际权威学术期刊上发表20余篇论文，他人引用次数超过1000次。研究成果多次被 Science Daily, Nature Nanotechnology, MIT Tech Review等学术期刊、科学杂志和新闻机构作为 “Research Highlights”, “Cover Article”, “News Focus” 等专题报道，产生了广泛的国际影响。受邀在国际会议、世界著名学府和美国能源部做过30多场专题报告，同时是20多个国际学术期刊的特约审稿人。获得多项重要国际和国家级学术奖项包括，美国化学学会无机化学青年科学家奖，美国材料学会研究生金奖，中国政府优秀自费留学生奖等。