主要观点总结
王如竹教授领衔的ITEWA团队在Nature Communications上发表了一篇关于吸附式空气取水技术的论文。该研究针对该领域的技术难点,提出了具有低传质阻力的互连多孔吸湿凝胶的合成策略,并设计了相应的吸附剂及装置。该团队通过物理发泡方式制备了高孔隙率的吸湿凝胶,表现出快速的吸附-解吸动力学特性。基于这些特性,团队设计并制造了能够连续运行的太阳能空气取水装置,具有高效能量利用效率。该研究在户外进行了完整的取水测试,并展示了其良好的循环稳定性和全球适用性。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
吸附式空气取水技术是近年来新兴技术,对于干旱、离网地区和紧急条件下饮用水的获取具有重要的研究意义和应用价值。
关键观点2: 主要工作
王如竹教授团队在Nature Communications上发表论文,针对吸附式空气取水技术的两大技术难点进行研究,提出了互连多孔吸湿凝胶的合成策略,并设计了相应的吸附剂和装置。
关键观点3: 关键技术
团队通过物理发泡方式制备了高孔隙率的吸湿凝胶,表现出快速的吸附-解吸动力学特性。提出了使用聚光器提高空气取水装置的输入光强,实现了高能量利用效率。
关键观点4: 实验成果
所设计的太阳能空气取水装置在户外进行了十五天的完整日间取水测试,取得了高达3.5~8.9 Lwater m-2 day-1的日产水量和0.54~1.18 Lwater m-2 h-1的平均产水速率。装置在全球具有广泛的区域适用性。
关键观点5: 研究意义
该研究为干旱离网地区的清洁可持续水供应提供材料和器件设计等方面的新思路。
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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 近日, 上海交大机械与动力工程学院制冷与低温工程研究所王如竹教授领衔的ITEWA团队 在 Nature Communications 上发表题为Enhanced continuous atmospheric water harvesting with scalable hygroscopic gel driven by natural sunlight and wind的论文,针对目前吸附式空气取水领域吸附剂吸附动力学缓慢和装置冷凝效率低两大技术难点,提出具有低传质阻力的互连多孔吸湿凝胶的可放大合成策略以及通过聚光提高解吸温度实现能效升级。该论文第一作者为制冷与低温工程研究所博士生杨辛格,王如竹教授和香承杰博士后为通讯作者。 吸湿凝胶因同时具有吸湿盐的高吸附量以及凝胶基质的高保水性和可调性,是吸附式空气取水的热点材料之一,然而高的内部传质阻力制约了空气取水装置日产水量的提升。鉴于此,团队通过物理发泡方式制备了孔隙率高达87.
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