清洁、高效且兼具可持续性的太阳能驱动界面蒸发器是缓解全球淡水资源短缺的重要发展方向。当前，降低水蒸发能量需求以提高蒸发速率的界面蒸发器研究主要聚焦于利用亲水聚合网络的水活化作用提升具有较低蒸发焓值的间态水比例。其中，开发基于海洋生物基高分子材料的低蒸发能量需求界面蒸发器，是避免微塑料污染及化石资源过度消耗等环境问题，实现“取之于海，用之于海”的根本途径。然而，基于海洋生物源高分子材料设计蒸发器，如何在保持环境友好性的同时充分释放材料的水合潜能以实现高蒸发速率，仍面临重大挑战。

作为自然界储量最丰富的海洋生物源高分子基材料，甲壳素的年产量在天然生物高分子中位居第二，仅次于纤维素。由甲壳素脱乙酰化得到的壳聚糖，分子链上含有丰富的羟基和氨基等亲水官能团，理论上具有较高的水合能力。然而，高度脱乙酰化壳聚糖在聚合物主链上呈现规律的乙酰基分布，规整的分子链结构带来了高度的有序性，由此导致了较高的结晶度。高结晶度将大量亲水性官能团限制于晶格内部，使其难以有效参与水的活化过程，材料的水合潜能无法充分释放。因此，在过往的研究中，学者们更多仅将壳聚糖作为复合组分使用。

针对上述问题，采用降低聚合物结晶度以促进水活化的策略，结合定向冷冻浇铸技术构建了具有垂直定向多孔结构的盐响应型壳聚糖基水凝胶蒸发器。研究发现，基于霍夫迈斯特效应（Hofmeister effect），海水中的离液盐离子（如Cl^-）能渗透进聚合物链内部，破坏壳聚糖链间的氢键网络，进而显著降低其结晶度并释放亲水官能团。这种盐诱导的水活化机制赋予了该水凝胶反常的盐致蒸发增强特性，其在3.5 wt% NaCl溶液中的蒸发速率达到了2.98 kg m^-2 h^-1，高于纯水中的2.32 kg m^-2 h^-1。进一步研究表明，聚合物链上的氨基和羧基与盐离子之间的静电相互作用促使离子在凝胶内部富集，削弱水分子之间的氢键以及水分子与盐离子的水合力，有效降低了系统的蒸发焓。由此制备的蒸发器在高盐度条件下表现出较好的耐盐持久性，并对离子和有机污染物实现了接近100%的去除率。这不仅为清洁可持续的界面太阳能水蒸发技术的工程化应用提供了新的材料设计思路，也为利用盐离子调控水凝胶蒸发器的工作提供了有益参考。

Cheng-shuai Shu, Lin-Hui Zhang, Jun-Yi Zhang, Xiao-Rong Sun, Chang-Ping Feng, Lu Bai, Jie Yang*, Wei Yang*. Salt-responsive evaporation behavior of chitosan-based hydrogels: driven by dual-mechanism synergy for efficient seawater desalination. J. of Mater. Chem. A, 2026.

全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2026/ta/d6ta01422d