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近日，上海交大機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院王如竹教授領(lǐng)銜的“能源-水-空氣” 交叉學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)ITEWA(Innovative Team for Energy, Water & Air)在Cell Reports Physical Science上發(fā)表了題為High-yield Solar-driven Atmospheric Water Harvesting with Ultra-High Salt Content Composites Encapsulated in Porous Membrane的研究論文，提出超高含鹽量多孔膜封裝復(fù)合吸附劑方法用于空氣取水。論文的第一作者是博士生山訸，通訊作者是王如竹教授。
利用吸附材料的高親水性，吸附式空氣取水被認(rèn)為是提供可用水資源的一種可行方法。吸濕性鹽（如氯化鋰LiCl）在寬濕度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的水蒸氣吸附能力，在吸附空氣取水應(yīng)用中表現(xiàn)出巨大的潛力，但吸濕鹽的水蒸氣吸附、吸收過(guò)程伴隨著溶液體積膨脹，因而難以控制。因此，如何防止鹽溶液泄露，提高含鹽吸附劑的含鹽量，增強(qiáng)吸附性能成為研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。
論文提出一種透濕、防水、多孔膜封裝含鹽復(fù)合吸附劑的方法，可完全解決鹽復(fù)合吸附劑在長(zhǎng)時(shí)間吸附過(guò)程或高環(huán)境濕度下鹽溶液泄露的風(fēng)險(xiǎn)，將復(fù)合吸附劑的含鹽量提高至80 wt %。該吸附劑可充分利用高濃度鹽溶液的吸附能力，使復(fù)合材料適用于各種濕度下的吸附工況，水蒸氣吸附性能最高達(dá)到3.75 g水/g吸附劑（潮濕工況90%RH）、2.83 g水/g吸附劑（半干旱工況70%RH）與1.47 g水/g吸附劑（干旱工況30% RH），超過(guò)絕大多數(shù)含鹽吸附劑的吸附量。該方法制作過(guò)程簡(jiǎn)便、成本低廉、可拓展性強(qiáng)，適用于任何含鹽復(fù)合吸附劑，防止可能出現(xiàn)的鹽溶液泄露、腐蝕、水質(zhì)下降問(wèn)題，有望使用于未來(lái)中大型、連續(xù)型空氣取水系統(tǒng)以及吸附發(fā)汗散熱等領(lǐng)域。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2021.100664
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