大气集水是一种实用策略,通过去除空气中的水分来缓解全球水资源短缺的问题。
近日,北京航空航天大学Yongmei Zheng使用金属有机框架(MOF-303)和硫醇化壳聚糖(TC)骨架设计了一种水收集器(即MOF-303/硫醇化聚合物复合材料(MTC))。
文章要点
1)TC 和 MOF-303 之间的分子间氢键有助于形成具有扩大的空气-聚合物界面的多孔结构,从而在低相对湿度下实现长循环寿命和高容量。在孔隙率和锚固性的协同作用下,MTC在12.5RH%下60 min的快速吸水量为0.135 g/g,在8.5RH%时的超快放水动力学为0.003 g/g/min,优于已报道的MOF-303型吸附剂。
2)在低热(∼40°C)下,210min内的解吸率为0.0195 g/g/m in,收集率为0.0168 g/g/m in,表现出超高的收集率。这些结果突显了作为解决世界缺水危机的有希望的材料的巨大潜力。
这项研究为AWH材料的设计提供了一个见解,可以扩展到一些领域的应用,例如,干旱地区工业的淡水开发,与水利工程相关的设备和系统等。
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Qiang Luo, et al, An Atmospheric Water-Harvester with Ultrahigh Uptake-Release Efficiency at Low Humidity, ACS Nano, 2024
DOI: 10.1021/acsnano.4c02866
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c02866