近日，陕西科技大学材料科学与工程学院（文物保护科学与技术学院）2023级本科生许登凯以第一作者身份在一区TOP期刊Desalination发表题为《Mangrove-Inspired Salt-Excreting Evaporator for Enhanced Solar Desalination and Mineral Salt Harvesting》的研究论文。论文在杨进和宋浩杰老师的指导下完成，两位老师为共同通讯作者，陕西科技大学为第一通讯单位。
仿生设计破解海水淡化盐积累难题
随着全球淡水资源日益紧缺，太阳能驱动界面蒸发技术因其可持续性备受关注。然而，在高盐度条件下，蒸发器表面盐分累积严重制约了其效率和稳定性。受红树林独特的盐分分泌机制启发，研究团队开发了一种仿生泌盐界面蒸发器，通过热毛细和溶质毛细效应驱动的Marangoni对流，实现了盐分的定向迁移与空间分离。
图1 仿生泌盐界面蒸发器示意图及其定向盐结晶机制
图2 仿生泌盐界面蒸发器定向盐结晶机理研究
该蒸发器在20 wt% NaCl溶液中仍能保持1.88 kg·m-2·h-1的高蒸发速率，在25 wt% NaCl溶液中盐收集速率达145 g·m-2·h-1。户外实验表明，其日产水量可满足一个成年人的日常饮水需求。此外，该装置在盐碱地修复方面也展现出良好的应用前景，经9天处理后土壤电导率下降近8倍，成功实现小麦在修复后土壤中的正常生长。
从“科研小白”到科创先锋
许登凯在大学一年级就进入功能碳基纳米复合材料研究团队。通过杨进和宋浩杰老师的指导，积极申请国家级大学生创新创业训练项目并获立项资助。在两年多的科研训练中，利用课余时间及寒暑假扎根实验室，围绕项目课题持续优化实验方案，系统掌握了材料制备、结构表征、性能测试等多项实验技能。基于上述工作，以第一作者申请国家发明专利一项，参与申请发明专利两项，并以第一作者发表高水平论文一篇，参与发表两篇。依托项目积累，积极主持参与各类大学生创新创业比赛，累计获得国家级、省级奖项五项。
图3 大学生创新创业比赛获奖证书
学院育人：让本科生走进科研一线
许登凯的成长，是材料学院深化本科生科研能力培养体系的生动缩影。近年来，学院依托学科优势，积极推动优质科研资源向本科生开放，鼓励学生早进课题、早进实验室、早进团队。学院强调，不仅要培养学生的学习能力，更要培养他们解决复杂科学问题的能力，本科生参与高水平科研是创新人才培养的重要途径。
未来，学院将继续深化科教融合，完善科研育人机制，鼓励更多本科生参与高水平科研项目，培养具有创新精神和实践能力的高素质材料人才，为国家新材料领域发展贡献力量。
附录：
[1] Dengkai Xu, Jin Yang*, Lixuan Zhao, Xiayuan Zhang, Yuning Liu, Xiaohua Jia, Haojie Song*, Mangrove-inspired salt-excreting evaporator for enhanced solar desalination and mineral salt harvesting, Desalination 2026, 629, 120118
[2] Xiayuan Zhang, Jin Yang*, Dengkai Xu, Guofeng Wang, Xiaohua Jia, Haojie Song*, Recent advances in salt management strategies for solar-driven interface evaporator, Desalination 2025, 613, 119061
[3] Xiayuan Zhang, Jin Yang*, Yu Chen*, Dengkai Xu, Xiaohua Jia, Haojie Song*, Gradient architecture solar evaporator for efficient hypersaline wastewater treatment and freshwater-salt-electricity trigeneration, Chemical Engineering Journal 2026, 527, 172116
[4] 许登凯，杨进，张东方，王国峰，贾晓华，宋浩杰，一种水凝胶型木质纤维基光热蒸发器及其制备方法，申请号：202411409463.3
[5] 杨进，许登凯，赵李萱，张夏源，贾晓华，宋浩杰，一种基于MXene/炭黑协同光热转换的多孔聚氨酯骨架界面蒸发器及其制备方法和应用，申请号：202610107341.1
[6] 杨进，王国峰，许登凯，贾晓华，宋浩杰，一种具有光热转换能力的多功能全生物质气凝胶的制备方法，授权号：ZL 202410994391.7
（核稿：欧阳海波 编辑：刘倩）
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