大氣集水是一種實用策略,通過去除空氣中的水分來緩解全球水資源短缺的問題。
近日,北京航空航天大學Yongmei Zheng使用金屬有機框架(MOF-303)和硫醇化殼聚糖(TC)骨架設計了一種水收集器(即MOF-303/硫醇化聚合物復合材料(MTC))。
文章要點
1)TC 和 MOF-303 之間的分子間氫鍵有助于形成具有擴大的空氣-聚合物界面的多孔結構,從而在低相對濕度下實現長循環壽命和高容量。在孔隙率和錨固性的協同作用下,MTC在12.5RH%下60 min的快速吸水量為0.135 g/g,在8.5RH%時的超快放水動力學為0.003 g/g/min,優于已報道的MOF-303型吸附劑。
2)在低熱(~40°C)下,210min內的解吸率為0.0195 g/g/m in,收集率為0.0168 g/g/m in,表現出超高的收集率。這些結果突顯了作為解決世界缺水危機的有希望的材料的巨大潛力。
這項研究為AWH材料的設計提供了一個見解,可以擴展到一些領域的應用,例如,干旱地區工業的淡水開發,與水利工程相關的設備和系統等。
參考文獻
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