国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

  太陽能驅動的吸附式空氣取水（SAWH）技術，作為一種前景廣闊的方法，為解決干旱地區水資源短缺問題提供了有效途徑。其性能的優劣主要取決于吸附劑的吸濕能力。高負載量的鹽基復合吸附劑在低濕度條件下展現出優異的吸濕能力，是目前較為常用的吸濕材料。然而，高鹽含量在長期吸濕過程中可能引發鹽泄漏風險。為應對這一挑戰，一些研究提出了改變吸附劑結構的策略，如采用封裝和夾層結構等。然而，這些方法的制備過程相對復雜，能耗較高，同時它們還增加了吸濕性鹽與空氣接觸的阻礙，還可能導致吸濕性鹽分散不均和團聚現象，進而降低吸濕能力和動力學性能。因此，探索一種簡便的方法，以開發出具有適當鹽含量且鹽分布均勻的復合吸附劑，顯得尤為重要。另一方面，在SAWH過程中，會產生大量的額外熱量，包括吸附熱和未充分利用的太陽熱能。這些熱量往往被忽視，但考慮到干旱地區普遍存在的電力短缺問題，設計一種能夠利用這些熱量進行發電并同時生產淡水的系統，無疑具有重要意義。這樣的系統不僅能夠提高能源利用效率，還能為干旱地區提供可持續的電力和淡水資源，從而有效應對水資源短缺和能源短缺的雙重挑戰。

  基于此，東華大學覃小紅教授和張雪萍研究員開發了一種簡單的集成策略來合成基于氯化鋰(LiCl)的超吸濕海綿。這一方法摒棄了傳統的浸漬法，轉而采用在三聚氰胺海綿上利用多巴胺(DA)聚合過程固定氯化鋰（簡稱PMS）的新途徑。通過多巴胺分子中的-OH和-NH₂基團與氯化鋰發生螯合作用，實現LiCl在海綿中的均勻穩定固定，顯著提升吸濕性能。加入碳納米管(CNTs)后形成的LiCl/PMS/CNTs復合海綿具有三維多孔結構，吸濕動力學優異，在相對濕度15%、30%和60%下，平衡吸濕量分別為1.26、1.81和3.13 g g^-1。此外，在1.0倍太陽輻射的照射下，LiCl/PMS/CNTs復合海綿能夠在短短70分鐘內迅速釋放出其吸附水分的90%。在模擬的干旱環境（30℃，30%相對濕度）下，基于LiCl/PMS/CNTs的水收集器實現了驚人的日產量，達到了3.47 kg kg^-1 day^-1。為了充分利用吸濕/解吸過程中產生的低品位熱量，作者成功地將LiCl/PMS/CNTs復合海綿與熱電模塊相結合，打造出了一個兼具淡水生產和電力供應功能的雙功能裝置。該裝置在吸濕和解吸過程中分別展現出了35.4 mW m^-2和454.4 mW m^-2 的最大輸出功率密度，標志著在能源和水資源雙重短缺背景下的一種高效且可持續的解決方案的誕生。該成果以題為“Super Moisture-Sorbent Sponge for Sustainable Atmospheric Water Harvesting and Power Generation”發表在《Advanced Materials》上，郭瀚宇博士生為第一作者，覃小紅教授、張雪萍研究員為通訊作者。

1.LiCl/PMS/CNTs的制備與表征

圖1. LiCl/PMS/CNTs的制備與表征

2. LiCl/PMS/CNT的吸濕性能

圖2. LiCl/PMS/CNT的吸濕性能

3. LiCl/PMS/CNTs的解吸性能

圖3. LiCl/PMS/CNTs的解吸性能

4. LiCl/PMS/CNTs的大氣集水性能

圖4. LiCl/PMS/CNTs的大氣集水性能

5. 同時進行大氣水收集和發電

圖5. 同時進行大氣水收集和發電

  綜上所述，作者開創性地提出了一種既簡潔又高效的集成策略，該策略巧妙地利用了氯化鋰（LiCl）與多巴胺（DA）之間的螯合作用，以及多巴胺在三聚氰胺海綿（MS）基質上的同步聚合反應，成功制備出了一種氯化鋰分布均勻且結構穩定的鹽基復合吸附劑。所得到的LiCl/PMS/CNTs海綿，憑借其獨特的三維互連多孔結構，在相對濕度（RH）分別為15%、30%和60%的條件下，展現出了卓越的吸濕性能，吸濕率分別高達1.26、1.81和3.13 g g^-1，特別是在相對濕度為30%的環境下，其第一小時的吸濕速率更是達到了驚人的1.36 g g^-1 h^-1。此外，LiCl/PMS/CNTs在1.0個太陽光照強度下，僅需70分鐘即可釋放出其吸附水分的90%，這一速度遠超當前已報道的其他氯化鋰基復合材料。

  全文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202414285