水是生命之源，但如何获得安全的饮用水仍然是一项全球性的挑战。目前全世界仍约有22亿人无法获得安全的饮用水。大气层中富含水分，预计储存有相当于地球上所有湖泊淡水量的10%的水分， 总量超过1000亿吨。预计通过大气集水，或可为约10亿人提供安全饮用水，是应对缺水的潜在有效解决方案。然而，此前研究报道的硅胶、沸石和金属有机框架等材料，存在水分捕获能力低和制造过程昂贵等问题。近日，美国马里兰大学李腾教授课题组基于纯天然材料，掺杂低廉高效的LiCl吸水剂，构建了一种纯自然驱动的，无需其他能量输入的，在非干旱和干旱环境中都具有强大气集水能力的纯天然环保材料。
图1 制备纯天然环保空气集水材料的方法及其集水性能示意图。
图2 纯天然环保空气集水材料的形态、红外、紫外光谱分析和热稳定性分析。
图3 商用LiCl颗粒和纯天然环保空气集水材料在不同测试条件下的集水性能。
纯天然环保空气集水材料展现出了良好的集水性能循环稳定性。实验结果显示，在空气相对湿度为90%，温度为25℃的环境中，从第四次直至第十次吸水-放水循环开始，泡沫可以保持单次循环集水性能最大值的85%直至第十次循环结束。
论文信息：
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
作者简介：
马里兰大学李腾教授团队专注于高性能可持续材料、软材料、低维纳米材料、原子尺度催化剂、能源存储材料等的设计与开发，相关研究成果发表在Nature, Science, Nature Review Materials, Nature Nanotechnology, Nature Sustainability, PNAS, PRL, JACS等国际顶级期刊，并于2022年荣获马里兰大学系统校董杰出科研创新奖， 2019年马里兰大学年度发明奖（物理科学领域），2018年荣获被誉为“国际发明创造奥斯卡”的R&D100大奖，2016年荣获国际工程科学学会青年科学家奖章。李腾教授现任马里兰大学先进可持续材料与技术实验室主任，Extreme Mechanics Letters副主编，李腾教授在2006年和哈佛大学锁志刚教授共同发起创建iMechanica.org,目前已经成为国际力学领域用户最多的网络资源平台。- 中科院北京纳米能源所：生物全可吸收纯天然材料摩擦纳米发电机 2018-06-29
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