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印染廢水是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的較難處理的工業(yè)廢水之一，其主要由退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水等組成，具有成分復(fù)雜、色度高、有毒物質(zhì)多的特點(diǎn)，屬于含有一定量有毒物質(zhì)的有機(jī)廢水。印染廢水的處理通常采用以厭氧（水解酸化）-好氧（生物接觸氧化）組合法為主體，輔以物理化學(xué)處理的組合處理工藝。

太陽(yáng)能作為一種清潔、可再生的綠色能源，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電、光催化及光熱轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域。其中，基于光熱轉(zhuǎn)化原理進(jìn)行污水凈化是一種低成本、低維護(hù)的環(huán)境友好型技術(shù)。目前的光熱轉(zhuǎn)化材料主要有碳基材料、等離激元材料以及半導(dǎo)體材料等，上述材料由于自身的物理化學(xué)穩(wěn)定性，在高鹽霧、高溫度、高濕度以及高腐蝕等極端環(huán)境下存在應(yīng)用局限。

為解決上述問題，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備了一種具有超穩(wěn)定環(huán)境耐受性的碳纖維材料，用于在光熱轉(zhuǎn)化層進(jìn)行多種介質(zhì)的純化。該團(tuán)隊(duì)利用水熱合成技術(shù)在碳纖維表面引入穩(wěn)定的碳層，以提高碳纖維表面粗糙度，且通過碳化改性過程引入部分極性官能團(tuán)。改性后的碳纖維的表面極性提高，使得碳纖維能夠依靠纖維之間的毛細(xì)管作用對(duì)液體（水或者有機(jī)溶劑）進(jìn)行自提取，不需要附加額外的汲取材料，簡(jiǎn)化了太陽(yáng)能蒸發(fā)器件的設(shè)計(jì)。

碳化改性碳纖維光熱轉(zhuǎn)化性能

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳化改性碳纖維的光熱轉(zhuǎn)化效率可達(dá)到92.5%。碳化改性碳纖維對(duì)于水包油乳液（非揮發(fā)性硅油）具有良好的去除效果，且可對(duì)印染行業(yè)中含染料的有機(jī)溶劑表現(xiàn)出良好的脫色及純化效果，染料去除率達(dá)99.99%。同時(shí)，碳纖維具有豐富的多級(jí)纖維結(jié)構(gòu)及良好的毛細(xì)汲水能力，對(duì)于高鹽海水在纖維表面的結(jié)晶具有良好的溶解及自修復(fù)能力。上述結(jié)果表明，碳化改性碳纖維材料，在多介質(zhì)純化領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，大大拓展了目前碳纖維以及光熱轉(zhuǎn)化材料在溶劑純化方面的應(yīng)用領(lǐng)域。

碳化改性碳纖維對(duì)水包油乳液和含染料有機(jī)溶劑的純化性能