近日，广州海洋实验室GML唐丹玲教授U团队与华南师范大学陈福明教授团队合作，联合云南大学、海南大学、宁夏大学等高校科研单位，在低温驱动海水脱盐、氧化还原流脱盐及自驱动热氧化还原海水淡化领域取得三项研究成果，相关论文发表在国际权威期刊《Chemical Engineering Journal》和《Langmuir》上。这些创新技术为应对全球淡水资源的日益紧缺，为可持续海水淡化提供了高效、低能耗的解决方案，尤其适用于偏远地区和能源匮乏环境。

1. 全热电化学淡化（FTED）系统：低温热能驱动淡水与电力联产

研究团队提出一种全热电化学淡化（FTED）系统，利用低品位热能同时实现海水淡化和电力生成。FTED系统采用[Fe(CN)₆]⁴⁻和Fe3⁺作为电解质，通过热驱动的氧化还原反应实现淡化与发电。该系统在55℃下运行，盐度从53.1 mS cm⁻¹降至0.58 mS cm⁻¹，淡水生产率达1.24 kg m⁻² h⁻¹，Na⁺和Cl⁻去除率分别达98.7%和99.2%。系统展现出优异的循环稳定性和热电转换效率，热耗较低。此外，FTED系统无需传统电网支持，适合偏远地区和资源匮乏环境，可有效缓解淡水和能源短缺。其模块化设计便于规模化，兼具环境友好和成本效益，为可持续海水淡化和能源生产提供了新路径，具有广阔的实际应用前景。

 

 

论文：Dian Zhang, Yang Zi, Jinhong Dai, Lu Guo, Danling Tang, Xiao Su, Zhongyi Jiang, Fuming Chen, Simultaneous seawater desalination and electrical-power generation using low-temperature heat sources, Chemical Engineering Journal, Volume 513, 2025, 162649, ISSN 1385-8947, https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.162649.

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725049642

2. 聚苯胺修饰电极：大幅提升氧化还原流脱盐效率​​

研究团队通过电化学沉积法在石墨箔表面构建聚苯胺（PANI）修饰层，开发了一种高性能氧化还原流动脱盐（RFD）电极。优化后的PANI改性电极在3 mA cm⁻²电流密度下，能耗从125.44 KJ mol⁻¹降低至39.26 KJ mol⁻¹，降幅达78.8%；盐去除速率提升至1.60 μmol cm⁻² min⁻¹。在6 mA cm⁻²的高电流密度下，该电极仍保持40.11 KJ mol⁻¹的低能耗和3.17 μmol cm⁻² min⁻¹的高脱盐速率。此外，PANI薄膜表现出优异的多循环和长期稳定性，连续脱盐测试中电压平台和脱盐效率无明显衰减。

PANI修饰层的纳米纤维多孔结构（直径约150 nm）和表面粗糙度（Ra=182 nm）为氧化还原反应提供了更多活性位点，其掺杂的SO₄²⁻基团增强了亲水性和导电性，使电极的电荷转移电阻（Rₐ）从5.098 Ω降至1.356 Ω。该研究为开发低能耗、高稳定性的电化学脱盐系统提供了新思路，并有望拓展至膜电容去离子（MCDI）等其他技术领域。

 

 

论文：Xi Chen, Lu Guo, Kwan San Hui, Min Luo, Danling Tang, and Fuming Chen, Enhanced Redox-Flow Desalination with Polyaniline-Modified Electrode, Langmuir 2025 41 (14), 9499-9507. DOI: 10.1021/acs.langmuir.5c00543

链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.5c00543

3. 梯度电解质热氧化还原淡化：自驱动脱盐与发电一体化

热氧化还原(ETRD)海水淡化为缺乏电力的地区提供了一种新的生产淡水的方法。但保持两个电极间电解质的梯度限制了其实际应用。为解决这一挑战，本研究团队设计了一种再活化ETRD系统，其电解质梯度通过热腔室中纯的Fe(CN)64−电解质和冷腔室中纯的Fe(CN)63−电解质来实现。同时，在系统外部激活回路使用 LiFePO4 和普鲁士蓝 （PB） 维持了电解质梯度。得益于这种设计，耦合的热电池实现了 1.88 mV K−1 的塞贝克系数，在 50 K 的温差下输出了311 mV的开路电压，以及 0.635 mW m−2 K−2 的温度不敏感最大功率密度。所设计的再活化 ETRD 系统表现出有竞争力的脱盐性能，并且可以在生产淡水的同时发电，而不是消耗电能。此外，该工作通过串联10个热电池来证明了可扩展性。这项工作提出了一种设计高性能 ETRD 的新思路，进一步促进了将低温热用于海水淡化的发展。

 

 

论文：Wenning Gao, Dian Zhang, Lu Guo, Danling Tang, Guangguo Ying, Fuming Chen, Boosted thermal redox desalination of seawater driven by gradient of redox electrolyte, Chemical Engineering Joumal 516 (2025) 164129.

链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894725049642

唐丹玲U团队聚焦南海生态环境遥感研究和海洋仪器研发。这三项合作研究围绕低能耗、可持续海水淡化展开，分别从热能驱动、电极材料创新和电解质梯度设计三个维度突破技术瓶颈。成果可为水资源短缺问题提供高效解决方案，更在电网覆盖不足的偏远地区中展现出独特价值。未来，通过进一步优化材料稳定性、提升系统集成度，这些技术有望加速产业化进程，推动海水淡化向更环保、更经济的方向发展。

论文PDF请点击#209#210#216： http://www.lingzis.com/journal article.htm