水是生命之源，但如何獲得安全的飲用水仍然是一項全球性的挑戰。目前全世界仍約有22億人無法獲得安全的飲用水。大氣層中富含水分，預計儲存有相當于地球上所有湖泊淡水量的10%的水分， 總量超過1000億噸。預計通過大氣集水，或可為約10億人提供安全飲用水，是應對缺水的潛在有效解決方案。然而，此前研究報道的硅膠、沸石和金屬有機框架等材料，存在水分捕獲能力低和制造過程昂貴等問題。近日，美國馬里蘭大學李騰教授課題組基于純天然材料，摻雜低廉高效的LiCl吸水劑，構建了一種純自然驅動的，無需其他能量輸入的，在非干旱和干旱環境中都具有強大氣集水能力的純天然環保材料。
圖1 制備純天然環保空氣集水材料的方法及其集水性能示意圖。
圖2 純天然環保空氣集水材料的形態、紅外、紫外光譜分析和熱穩定性分析。
圖3 商用LiCl顆粒和純天然環保空氣集水材料在不同測試條件下的集水性能。
純天然環保空氣集水材料展現出了良好的集水性能循環穩定性。實驗結果顯示，在空氣相對濕度為90%，溫度為25℃的環境中，從第四次直至第十次吸水-放水循環開始，泡沫可以保持單次循環集水性能最大值的85%直至第十次循環結束。
論文信息：
Chen et al., All-natural, eco-friendly composite foam for highly efficient atmospheric water harvesting, Nano Energy, 110, 108371 (2023)
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108371
作者簡介：
馬里蘭大學李騰教授團隊專注于高性能可持續材料、軟材料、低維納米材料、原子尺度催化劑、能源存儲材料等的設計與開發，相關研究成果發表在Nature, Science, Nature Review Materials, Nature Nanotechnology, Nature Sustainability, PNAS, PRL, JACS等國際頂級期刊，并于2022年榮獲馬里蘭大學系統校董杰出科研創新獎， 2019年馬里蘭大學年度發明獎（物理科學領域），2018年榮獲被譽為“國際發明創造奧斯卡”的R&D100大獎，2016年榮獲國際工程科學學會青年科學家獎章。李騰教授現任馬里蘭大學先進可持續材料與技術實驗室主任，Extreme Mechanics Letters副主編，李騰教授在2006年和哈佛大學鎖志剛教授共同發起創建iMechanica.org,目前已經成為國際力學領域用戶最多的網絡資源平臺。- 中科院北京納米能源所：生物全可吸收純天然材料摩擦納米發電機 2018-06-29
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