近日，江南大学纺织科学与工程学院魏取福教授团队在蒸发诱导水伏发电领域取得重要进展。该研究成果以题为“Evaporation-driven hydrovoltaic energy harvesting with surface-modified carbonized silk fabrics：Mechanisms and wearable applications”的论文形式发表在化学工程领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》上。该期刊是化学工程和材料领域的顶级期刊之一。博士研究生郭雪为论文第一作者，魏取福教授和吕鹏飞研究员为共同通讯作者。
随着可穿戴设备和可持续能源技术的快速发展，利用水蒸发驱动的水伏发电技术（EHGs）为低功耗可穿戴电子设备提供能源已成为研究热点。然而，传统基于涂层技术的EHGs在机械稳定性、离子传输效率以及可扩展性等方面存在明显不足。针对这些问题，魏取福教授团队创新性地提出了一种基于酸处理碳化蚕丝织物（ACSF）并结合原位聚合改性的策略，成功制备出高效的蒸发诱导水伏发电织物（PACSF）。该研究系统性地探讨了表面功能化对水传输动力学和电荷转移机制的调控作用，为水伏材料的设计及其在可穿戴能源系统中的应用提供了新思路。
团队通过酸处理在碳化蚕丝织物表面引入了羧基（-COOH）和羟基（-OH）等含氧官能团，显著提高了织物的亲水性和表面电荷密度。同时，通过原位聚合引入磺酸基（-SO₃H），进一步增强了质子解离能力和离子传输效率。PACSF具有优异的机械柔韧性和稳定性，可在反复弯曲和拉伸条件下保持电性能稳定。其高效的水传输和电荷分离能力使其能够作为低功耗可穿戴电子设备的理想能源解决方案。
该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目（52473275, 52473178）、江苏省市场监督管理局科技计划项目（KJ2024013）、芜湖市科技计划项目（2024cj46）和江南大学中央高校基本科研业务费（JUSRP123043）等资助。
论文链接：(https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167621)
蒸发诱导水伏发电的离子和电荷迁移示意图
