太陽(yáng)能作為清潔可再生能源正在為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)不斷提供助力,。集中式光電光熱利用技術(shù)由于成本高昂,，難以在基礎(chǔ)設(shè)施較差地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用。為彌補(bǔ)這一不足,，太陽(yáng)能的分布式利用逐漸受到重視,。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的光熱界面水蒸發(fā)（SSG）作為一種典型的分布式光熱利用技術(shù)，因其簡(jiǎn)單實(shí)用性,，受到國(guó)內(nèi)外研究的青睞,。SSG將光能轉(zhuǎn)化為熱能產(chǎn)生蒸汽，隨后通過(guò)冷凝獲取清潔水,，為偏遠(yuǎn)離網(wǎng)地區(qū)提供了一種簡(jiǎn)易的水處理與清潔水制取方式,。此外，通過(guò)降低設(shè)備成本和提升性能,，SSG已逐漸顯示出其良好的經(jīng)濟(jì)可行性（圖1）,。

圖1 ?SSG的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（a）、能量需求（b）及成本分析（c）近年來(lái)隨著研究的逐步深入,，SSG的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化利用效率已得到顯著提高,，甚至突破了常態(tài)下太陽(yáng)能利用極限,。當(dāng)下報(bào)道的效率性能作為評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)已難以評(píng)估與界定一項(xiàng)研究工作的創(chuàng)新性與實(shí)際價(jià)值，SSG的研究重點(diǎn)已逐項(xiàng)向水處理與海水淡化以外的協(xié)同效應(yīng)與功能化應(yīng)用方向偏轉(zhuǎn),。近期的研究表明,，將SSG的適用性擴(kuò)展到水處理和海水淡化以外的領(lǐng)域，對(duì)其進(jìn)行功能化修飾與主動(dòng)設(shè)計(jì),，可以為關(guān)乎水和能源的實(shí)際問(wèn)題提供創(chuàng)新性的解決方案,。在此背景下，上海交通大學(xué)張垚鑫團(tuán)隊(duì)聯(lián)合新加坡國(guó)立大學(xué)Tan Swee Ching（陳瑞深）教授在Nature Water上發(fā)表了題為“Functionalizing solar-driven steam generation towards water and energy sustainability”的綜述論文,，該論文回顧了過(guò)去SSG發(fā)展的重要進(jìn)展（圖2a）,，介紹了SSG在跨學(xué)科領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，并對(duì)其功能化主動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面梳理,，從基礎(chǔ)和實(shí)踐應(yīng)用的角度討論了SSG在未來(lái)發(fā)展所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),。

圖2 ?SSG的主要發(fā)展歷程（a）與冷凝水收集率問(wèn)題（b）【工作介紹】SSG具有顯著的界面熱局域優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崃考性谒?空氣界面并有效減少熱損失,，從而提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化效率,。通過(guò)先進(jìn)的光吸收材料和熱管理策略，近期報(bào)道的SSG效率已普遍超過(guò)90%,。等離子體,、半導(dǎo)體、碳基材料以及有機(jī)小分子材料被廣泛研究以增強(qiáng)光吸收能力,。此外,，熱管理優(yōu)化設(shè)計(jì)如熱隔絕與限域水傳輸有助于抑制朝水體方向的導(dǎo)熱損失，從而進(jìn)一步提高蒸發(fā)效率,。實(shí)際的水收集率同時(shí)取決于器件的冷凝性能,，在封閉的蒸發(fā)腔室中冷凝過(guò)程將最終決定整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程的效率。有效的冷凝設(shè)計(jì)（如倒置疏水納米結(jié)構(gòu)冷凝器）可以將太陽(yáng)能-凝結(jié)效率提高至80-90%,，保障實(shí)際液態(tài)水的收集量（圖2b）,。耐鹽特性是確保SSG在海水淡化作業(yè)中能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，是除效率提升外的領(lǐng)另一個(gè)重要關(guān)注點(diǎn),。為此,，學(xué)界開(kāi)發(fā)了多種耐鹽結(jié)構(gòu)，優(yōu)異的耐鹽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅提升了太陽(yáng)能蒸發(fā)器的穩(wěn)定性,，也增進(jìn)了對(duì)多孔太陽(yáng)能蒸發(fā)器界面?zhèn)鳠醾髻|(zhì)的理解,。相關(guān)研究主要圍繞擴(kuò)散和對(duì)流驅(qū)動(dòng)的排鹽策略進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如大孔徑結(jié)構(gòu)促進(jìn)水鹽交換,，解耦光吸收與水傳輸?shù)腏anus設(shè)計(jì)使實(shí)際蒸發(fā)面下移,，基于單向虹吸流動(dòng)和馬蘭戈尼效應(yīng)的定向水鹽遷移等（圖3a-b）。水蒸發(fā)的高相變焓是其高能耗的主要原因,，通過(guò)降低相變焓可提高蒸發(fā)通量,?；谒z的蒸發(fā)器首次提出了這一概念，指出水分子與聚合物網(wǎng)絡(luò)的相互作用生成的界面水可降低焓并增強(qiáng)蒸發(fā),。然而,，一般認(rèn)為蒸發(fā)焓是一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，其僅由初始狀態(tài)和最終狀態(tài)決定,。盡管由于焓降低,，界面水的蒸發(fā)需要的能量較少，但將本體水轉(zhuǎn)化為界面水同樣需要能量來(lái)打破氫鍵,。因此,，整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程分為兩部分，每部分的總焓應(yīng)等于直接轉(zhuǎn)化的焓,。因此使用界面水作為中間狀態(tài)并不具有熱力學(xué)優(yōu)勢(shì),。此外，近期研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)形成分子團(tuán)簇并利用光分子效應(yīng)促進(jìn)液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài),，比熱蒸發(fā)能耗需求更低,。光分子效應(yīng)涉及分子團(tuán)簇的四極力和電場(chǎng)梯度，其對(duì)光波長(zhǎng),、入射角和偏振的依賴性已獲初步驗(yàn)證,，為超越熱力學(xué)極限的蒸發(fā)過(guò)程提供了不同的解釋角度。針對(duì)蒸發(fā)焓降低的現(xiàn)象未來(lái)仍需進(jìn)一步研究與論證,，并需要理論與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法上的創(chuàng)新與突破（圖3c）,。

圖3 SSG在耐鹽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（a-b）、蒸發(fā)焓（c）及ZLD（d）方面的研究進(jìn)展多級(jí)太陽(yáng)能蒸餾器通過(guò)回收熱蒸汽的潛熱可大幅提升產(chǎn)水量,。相關(guān)裝置在1個(gè)太陽(yáng)光照下已實(shí)現(xiàn)385%的能量效率,，產(chǎn)水量達(dá)5.78 kg m-1?h-1。多級(jí)蒸餾器還兼具冷卻功能,，與太陽(yáng)能電池板結(jié)合可實(shí)現(xiàn)清潔水與電力的協(xié)同聯(lián)產(chǎn),。多級(jí)設(shè)備的主要挑戰(zhàn)包括鹽堵塞問(wèn)題,、設(shè)備成本和復(fù)雜度增加,，以及對(duì)溫度變化的響應(yīng)。解決鹽堵塞問(wèn)題并不意味著需要犧牲熱效率,，為此基于溫鹽對(duì)流的新型策略近期被提出,。除了多級(jí)蒸發(fā)，宏觀尺度三維蒸發(fā)器通過(guò)擴(kuò)展蒸發(fā)面吸納環(huán)境熱量也可以直接提高光熱蒸發(fā)器的輸出,，與此同時(shí),，三維蒸發(fā)器也展現(xiàn)了特有的零液體排放（ZLD）優(yōu)勢(shì)。然而,，由于SSG系統(tǒng)依賴空氣冷卻蒸汽生產(chǎn)冷凝水,，實(shí)現(xiàn)超高蒸發(fā)量的環(huán)境熱能否同時(shí)作用于有效冷凝恐怕需進(jìn)一步驗(yàn)證（圖3e）,。太陽(yáng)能界面水蒸發(fā)的功能化調(diào)控與主動(dòng)設(shè)計(jì)SSG在能量效率與持續(xù)性方面均已取得顯著成果，以上兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)將難以在未來(lái)全面地評(píng)判研究工作的創(chuàng)新性與重要性,。如何圍繞SSG進(jìn)一步開(kāi)展創(chuàng)新性研究是亟需思考的問(wèn)題,。近期針對(duì)SSG的功能化調(diào)控與主動(dòng)設(shè)計(jì)為其在水處理與海水淡化之外的跨領(lǐng)域應(yīng)用帶來(lái)了諸多可能，并為推進(jìn)水與能源緊密聯(lián)系的可持續(xù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了多樣化策略,。

在水蒸發(fā)誘導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)換與發(fā)電技術(shù)方面（圖4）：基于微觀尺度水蒸氣與材料相互作用與系統(tǒng)的內(nèi)源熱物變化,，已提出包括熱電、機(jī)械制動(dòng),、濃差和水伏效應(yīng)等多種轉(zhuǎn)換策略,。SSG可協(xié)同集成熱電模塊利用太陽(yáng)能蒸發(fā)過(guò)程中的自發(fā)熱梯度實(shí)現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換，同時(shí)也能夠結(jié)合熱化學(xué)電池或反向電滲析利用鹽度梯度實(shí)現(xiàn)電能輸出的強(qiáng)化,?；赟SG的機(jī)械轉(zhuǎn)換依賴于對(duì)水蒸氣響應(yīng)的制動(dòng)器材料，如水敏性生物膜,，相關(guān)研究顯示整個(gè)美國(guó)地區(qū)可以貢獻(xiàn)325 GW的機(jī)械能輸出,。此外，近期備受關(guān)注的水伏效應(yīng)是水蒸發(fā)過(guò)程直接發(fā)電的基礎(chǔ)性突破,。水分子從功能化納米多孔表面逸出時(shí)可產(chǎn)生蒸發(fā)勢(shì),，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)的電能輸出。進(jìn)一步理解能量轉(zhuǎn)換機(jī)制提高功率密度和器件高效集成被認(rèn)為是SSG在微納發(fā)電領(lǐng)域未來(lái)研究的重點(diǎn),。

圖4 SSG在能量轉(zhuǎn)換與發(fā)電方面的功能化設(shè)計(jì),，主要涉及熱電轉(zhuǎn)換（a）、鹽差能（b）,、機(jī)械制動(dòng)（c）與水伏轉(zhuǎn)換（d）

在SSG驅(qū)動(dòng)的醫(yī)用滅菌方面（圖5a）：SSG優(yōu)異的界面熱局域特性可實(shí)現(xiàn)蒸汽溫度的快速提升,，輸出的高溫高壓蒸汽為消除細(xì)菌和其他活體微生物提供了有效方法。到目前為止,，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的 SSG 滅菌器已在自然陽(yáng)光下的實(shí)地測(cè)試中得到驗(yàn)證,。通過(guò)采用透明且隔熱的氣凝膠材料進(jìn)行表面熱管理，可以抑制輻射和對(duì)流造成的熱損失,，其效率和動(dòng)力學(xué)性能已得到大幅提升,；同時(shí)，非接觸式結(jié)構(gòu)可以為裝置及重要組件提供有效保護(hù),，確保了其長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性,。以上進(jìn)展使基于SSG 的滅菌消殺技術(shù)更加接近實(shí)際的落地使用。在SSG輔助的化工合成方面（圖5b）：近期的進(jìn)展顯示SSG在驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)方面展現(xiàn)了令人驚喜的能力,。一個(gè)典型案例是SSG 對(duì)酯化反應(yīng)的促進(jìn),，首先光熱表面提供了更多的活化反應(yīng)位點(diǎn)，有趣的是,，反應(yīng)產(chǎn)物（即乙酸乙酯）伴隨蒸發(fā)過(guò)程被迅速分離出反應(yīng)體系,，反應(yīng)平衡于是不斷向正向移動(dòng),，持續(xù)推動(dòng)了乙酸乙酯的高效合成。同時(shí),，熱化學(xué)反應(yīng)與蒸發(fā)之間的協(xié)同作用也可以實(shí)現(xiàn)互利共贏,，提升催化性能的同時(shí)增強(qiáng)蒸發(fā)過(guò)程。盡管相關(guān)研究數(shù)量有限,，但上述案例表明 SSG 在化工領(lǐng)域的應(yīng)用已展現(xiàn)廣闊的潛力,。在界面蒸發(fā)制冷方面（圖5c-d）：蒸發(fā)制冷功率取決于給定時(shí)間段內(nèi)蒸發(fā)的水量，界面水蒸發(fā)結(jié)構(gòu)具有天然的高蒸發(fā)量,，因此,，基于SSG的水蒸發(fā)過(guò)程具有顯著的制冷潛力與優(yōu)勢(shì)。目前,，對(duì)過(guò)熱太陽(yáng)能電池板進(jìn)行冷卻為其提供了理想的工作場(chǎng)景,，并可帶來(lái)光電性能提升、光伏組件壽命延長(zhǎng)與清潔水獲取等諸多好處,。此外,，蒸發(fā)制冷有助于冷源端的建立，與光熱形成的熱源相耦合可以協(xié)同提高熱電輸出,。近期的研究進(jìn)展為界面蒸發(fā)在更多領(lǐng)域的制冷（如電子冷卻和電池?zé)峁芾淼龋┨峁┝酥T多有價(jià)值的借鑒,，鑒于許多行業(yè)應(yīng)用（如數(shù)據(jù)中心）對(duì)制冷需求的不斷增加，具有更高制冷潛力的 SSG 或許會(huì)發(fā)揮愈發(fā)重要的作用,。

圖5 SSG在醫(yī)用滅菌（a）,、化工合成（b）和蒸發(fā)制冷應(yīng)用（c-d）方面的功能化設(shè)計(jì)在SSG輔助的環(huán)境修復(fù)方面（圖6a-c）：水處理是SSG的目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景，但以往研究多數(shù)聚焦于海水淡化,。實(shí)際上,，水污染情況通常較為復(fù)雜，除了鹽分,，還往往涉及各類其他污染物,。如有機(jī)污染物近年來(lái)開(kāi)始受到關(guān)注，尤其是揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的去除,，在SSG的材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面需要額外的考慮,。近期的進(jìn)展表明，將 SSG 與光催化降解相結(jié)合是一種去除VOCs的有效方案,。此外,，公眾對(duì)自然水環(huán)境中諸如微塑料等新興污染物的擔(dān)憂也在與日俱增，近期的報(bào)道也突顯了SSG 在微塑料吸附與定向去除方面的應(yīng)用前景,。除水體污染，SSG在土壤修復(fù)與重金屬去除方面的功能化設(shè)計(jì)也受到了關(guān)注,。以潮濕土壤作為水源,，SSG通過(guò)毛細(xì)作用持續(xù)從土壤中抽取水分,，使水分匯聚到蒸發(fā)器并同時(shí)攜帶重金屬離子，對(duì)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能化修飾可以強(qiáng)化對(duì)金屬離子的吸附性與選擇性,。該策略已成功實(shí)現(xiàn)對(duì)包括鉛,、砷和鎘在內(nèi)的多種重金屬的有效去除。為了更好地評(píng)估該方法的實(shí)際可行性,，活性材料達(dá)到飽和吸附后的循環(huán)可再生能力與可擴(kuò)展性也需要進(jìn)一步驗(yàn)證,。此外，SSG在微生物（如微藻）的富集與捕獲方面也富有成效,，未來(lái)有希望發(fā)展為克服水華問(wèn)題并促進(jìn)生物質(zhì)生產(chǎn)的潛在途徑,。以上SSG 在水體、土壤修復(fù)方面取得的成果有望在未來(lái)激發(fā)更多的在環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)的交叉探索,。在SSG助力的清潔燃料生產(chǎn)方面（圖6d-e）：氫是重要的凈零排放清潔燃料和能源載體,，光催化水分解與SSG的耦合產(chǎn)生了優(yōu)異的協(xié)同強(qiáng)化效果。光吸收體材料經(jīng)過(guò)催化劑負(fù)載后可作為漂浮式的光催化平臺(tái),，與傳統(tǒng)的浸沒(méi)式配置相比,，這種漂浮式界面結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出了包括增強(qiáng)的光吸收、簡(jiǎn)易氣體分離,、增大的表面張力,、抗聚集與毛細(xì)作用下的快速反應(yīng)物傳質(zhì)等獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。此外,，由于不存在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的水下氣泡帶來(lái)的機(jī)械沖擊,，光催化劑性能更加穩(wěn)定。傳統(tǒng)光催化的另一個(gè)問(wèn)題是需要純凈的水作為原料來(lái)維持分解過(guò)程,，而SSG則可以就地取材為分解過(guò)程提供水源,。這種獨(dú)立的混合反應(yīng)器將非常適合與多孔吸附劑或金屬氫化物結(jié)合進(jìn)行后續(xù)的氫氣儲(chǔ)存，為進(jìn)一步完善分布式能源體系提供了一種選擇性方案,。與此同時(shí),，基于SSG的其他清潔燃料的制取（如生物乙醇）也得到了開(kāi)發(fā),，突出了 SSG 在離網(wǎng)條件下用于分布式綠色生物燃料生產(chǎn)的可行性和獨(dú)特優(yōu)勢(shì),。

圖6 SSG在環(huán)境修復(fù)和清潔燃料生產(chǎn)方面的功能化設(shè)計(jì)，主要涉及VOCs的降解阻隔（a）,、土壤重金屬離子去除（b）,、水體微生物捕集（c）與光催化制氫（e-d）此外，SSG在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也備受關(guān)注（圖7a-b）,。SSG所生產(chǎn)的水資源可直接用于農(nóng)作物的灌溉,，避免特殊場(chǎng)景下灌溉水的欠缺，從而構(gòu)建水-能源-糧食三位一體的生產(chǎn)系統(tǒng)，這一技術(shù)路線也將允許太陽(yáng)能海上農(nóng)場(chǎng)的完全自治運(yùn)行,。藉由SSG整合陸地,、海洋和太陽(yáng)能資源發(fā)展延伸而來(lái)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，可為水,、能源和糧食相關(guān)的可持續(xù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)力量,。SSG的零液體排放（ZLD）能力激發(fā)了近期對(duì)水鹽聯(lián)產(chǎn)以及高值礦物資源提取的研究（圖7c）。其中,，鋰資源的分離提取是當(dāng)下研究的重點(diǎn),。近期的研究顯示，通過(guò)空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與表面吸附修飾,，SSG可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)超傳統(tǒng)手段的分離比,，這表明 SSG 方法在海水/鹵水提鋰上具有高度選擇性的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)研究需進(jìn)一步探討復(fù)雜離子體系下鋰鹽的分離純化與不僅限于鋰的其他礦物資源的提取,，這也將對(duì)材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出新的要求,。另一個(gè)涉及 SSG 的熱門課題是吸附式大氣集水（AWH，圖7d）,。和直接水蒸發(fā)不同,，AWH產(chǎn)生的水蒸氣由吸附狀態(tài)經(jīng)光熱轉(zhuǎn)換釋放而來(lái)，因此,，吸附劑內(nèi)部的水無(wú)法自由輸送到太陽(yáng)能吸收表面,，于是吸附水的解吸也不像SSG的蒸發(fā)速率那樣呈線性趨勢(shì)，而且吸附劑材料自身的吸水量有限,。這些差異意味著,，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化成分方面，解吸的動(dòng)力學(xué)和焓要求需要優(yōu)先考慮,。近期的報(bào)道表明通過(guò)定向排列和分級(jí)有序的吸附劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有望克服以上限制,，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率的快速吸附/解吸循環(huán)。AWH與SSG同為近年來(lái)興起的新型水資源制取技術(shù),，兩者的耦合交叉將為克服全球水資源短缺問(wèn)題帶來(lái)新的可能,。

圖7 太陽(yáng)能界面水蒸發(fā)在農(nóng)業(yè)（a-b）、鋰提?。╟）和AWH領(lǐng)域（d）的功能化應(yīng)用【未來(lái)展望】功能化設(shè)計(jì)和交叉領(lǐng)域應(yīng)用探索可為延續(xù)SSG相關(guān)研究以及推動(dòng)太陽(yáng)能的分布式利用做出重要貢獻(xiàn),。然而，SSG 自身在基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用層面仍面臨若干挑戰(zhàn),，在如性能評(píng)估,、實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域應(yīng)用的基本原理和大規(guī)模應(yīng)用等方面仍需進(jìn)一步探索；關(guān)于蒸發(fā)焓的變化的理論上尚未得到充分解決,，水相變化過(guò)程及其能量需求仍然是一個(gè)巨大挑戰(zhàn),；此外,，將SSG從實(shí)驗(yàn)室裝置轉(zhuǎn)化為商業(yè)化產(chǎn)品仍需要更深入的嘗試與探索。過(guò)去一段時(shí)間,，學(xué)界對(duì)SSG的研究取得了諸多成果,，SSG技術(shù)的轉(zhuǎn)化潛力即將得到驗(yàn)證,，并很可能實(shí)現(xiàn)于離網(wǎng)地區(qū)的應(yīng)用,。除了水凈化和海水淡化，通過(guò)與特殊材料及器件進(jìn)行界面功能化設(shè)計(jì),，SSG 在其他應(yīng)用場(chǎng)景中也展現(xiàn)出了巨大潛力,。大量研究表明，SSG的集成化設(shè)計(jì)在與水和能源可持續(xù)性密切相關(guān)的多種應(yīng)用中都能發(fā)揮顯著效用,。為進(jìn)一步推動(dòng)其未來(lái)發(fā)展并取得現(xiàn)實(shí)應(yīng)用效益,，我們還需要審慎評(píng)估其中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，但期待SSG能開(kāi)辟出一條克服全球能源,、水和環(huán)境問(wèn)題的重要途徑,。【作者簡(jiǎn)介】張垚鑫，上海交通大學(xué)副教授,，博士生導(dǎo)師,，國(guó)家級(jí)海外高層次青年人才，斯坦福大學(xué)2024年全球前2%頂尖科學(xué)家,，入選上海市青年領(lǐng)軍人才計(jì)劃,，主持承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金。本科畢業(yè)于山東大學(xué),，在新加坡國(guó)立大學(xué)獲得博士學(xué)位,，長(zhǎng)期從事太陽(yáng)能熱利用，界面能質(zhì)輸運(yùn)與轉(zhuǎn)化方面的研究,。在能源,、環(huán)境與材料交叉領(lǐng)域共發(fā)表SCI論文50余篇，以第一作者/通訊作者在Nat. Water,、Nat. Sustain.,、Joule、Energy Environ. Sci.,、Adv. Mater.,、Matter、ACS Energy Lett.等期刊發(fā)表了多篇論文,，累計(jì)引用4100余次,，H因子32，同時(shí)受邀擔(dān)任 Joule,、Adv. Mater.,、Adv. Energy Mater.等國(guó)際期刊與國(guó)自然項(xiàng)目評(píng)審專家,。課題組主頁(yè)（https://lcc.sjtu.edu.cn/Data/View/3336），常年招收碩士生,，博士生,，招聘博士后并接收國(guó)內(nèi)訪問(wèn)學(xué)者，可與海內(nèi)外專家聯(lián)合培養(yǎng)與指導(dǎo),。Tan Swee Ching（陳瑞深）,，新加坡國(guó)立大學(xué)副教授，在劍橋大學(xué)取得博士學(xué)位,，之后前往美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行博士后研究,，后任職于新加坡國(guó)立大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院。主要從事吸附式大氣水收集,，光熱界面轉(zhuǎn)換,、功能性水凝膠材料的設(shè)計(jì)、智能可穿戴材料與器件等多方面的研究,。近年來(lái),，以通訊作者在Nat. Rev. Mater.，Nat. Electron.,，Nat. Sustain.,，Nat. Water，Joule,，Energy Environ. Sci.,，Sci. Adv.，Nat. Commun., Chem, Matter,，Adv. Mater.,，Angew. Chem. Int. Ed.等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文100余篇，總引用量7600余次,，h因子52,，并獲得多項(xiàng)發(fā)明專利。其研究成果曾被 Forbes, Reuters, MIT Technology Review, Business Insider, Eco-Business, South China Morning Post等多次報(bào)道,。課題組主頁(yè)：
https://www.dmse.nus.edu.sg/SweeChingGroup/index.html

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https://www.nature.com/articles/s44221-024-00363-x
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