东华大学张卫懿/廖耀祖Angew：受铁兰启发的不对称COF膜，实现高效水收集

文章预览

01 科学背景 人们已经探索了大量的技术来向沿海沙漠和 / 或干旱地区供应淡水，包括海水淡化、反渗透、水蒸气吸附等。与现有的此类过程技术相比，膜技术因其易于制造和节能的特点而被视为最有效的选择之一。然而，传质阻力这个重要因素仍然严重制约着膜的性能，限制了膜的节能效果和过滤效率。根据物理化学基本原理，降低孔壁的摩擦力和 / 或亲水性可显著增强孔隙流动性，从而在水收集 / 净化过程中节省大量能源。 实现孔道内低摩擦甚至近乎无摩擦的溶剂传输是必要的，但这在操作上遇到了挑战。作为一种生长在沙漠极度干旱地区的附生植物，铁兰能够从偶尔出现的雾天气中吸收水分，同时在极度干旱的条件下将水分蒸发降至最低。铁兰这种单向吸湿的特性归因于其独特的叶片结构：由气孔 / 粗糙表面和亲水性叶肉组成的 Wenzel 模型亲 ………………………………