基于吸附剂的大气水收集(AWH)已成为一种有前途的分散制水技术,可缓解干旱地区的淡水危机。水凝胶由于其高保水性和可调节的聚合物-水相互作用而被认为是有吸引力的吸附剂。然而,在低相对湿度(RH)下的水吸附和解吸的动力学应该被改进用于它们的实际实施。
德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华教授等报道了由羟丙基纤维素(HPC)和吸湿盐组成的吸湿微凝胶(HMGs),在15-30% RH下实现了0.5-0.8 g g−1的吸水率。
文章要点
1)HMG由生物质衍生的亲水性羟丙基纤维素(HPC)网络组成,用于包裹吸湿性LiCl。在室温下,亲水性凝胶网络有助于水的传输和保持,在15%和30%RH下,分别在75 min和60 min内达到约0.5 g g-1和0.8 g g-1的饱和吸水率。利用HPC的温度响应性,HMG可以在温和加热下通过疏水相互作用促进水的释放,这允许在15分钟内释放80%的捕获水。
2)作为概念验证,HMG在相对湿度分别为15%和30%时的日产水量分别为7.l kg-1和19.l kg-1。凭借所有这些优点,所开发的HMG为实用的AWH技术提供了一种可持续和有效的解决方案。
参考文献:
Guan, W., Lei, C., Guo, Y., Shi, W. and Yu, G. (2022), Hygroscopic Microgels-Enabled Rapid Water Extraction from Arid Air. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2207786.
DOI: 10.1002/adma.202207786
https://doi.org/10.1002/adma.202207786
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