Запутанные сетчатые гидрогели обеспечивают быстрый сбор воды из атмосферы

Сеть EMHS обеспечивает быстрый сбор воды в атмосфере.Кредит: Nimte

Нехватка пресной воды сильно повлияла на экономическое развитие и качество жизни человека.Сбор атмосферной воды на основе сорбции является многообещающим решением для облегчения нехватки пресной воды.Гигроскопические солевые композиты (HSHC) являются репрезентативными и идеальными сорбентами.Тем не менее, вялая кинетика сорбции/десорбции ограничивала повышение производительности и дальнейшее применение атмосферного сбора воды на основе сорбции.

Чтобы решить эту проблему, исследователи во главе с профессором Ченом Тао в Институте технологий и инженерии материалов Нинбо (NIMTE) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с исследователями в Институте микроструктуры Max Planck использовалиМетод криогеляции для разработки стабильной макропористой топологии в EMHS.По сравнению с обычными гидрогелями для HSHC, полученные EMH имеют превосходную производительность массового транспорта.

Они встраивали гигроскопические хлопья LICL и фототермического оксида графена в EMHS, достигая высокоэффективных гигроскопических EMHS (HEMH) как с удивительно усиленным сорбцией влаги, так и с кинетикой водной десорбции, управляемой солнечной энергией.

Кроме того, был разработан прототип быстрого цикла, основанный на полученных HEMHS для практического сбора атмосферной воды на основе солнечной энергии.При естественном солнечном освещении харвестер записывает урожай пресной воды 2,85 L

Эта стратегия, основанная на инженерных полимерных сетях, также показывает отличную общность, поскольку ее можно распространить на другие гидрогели, используемые в HSHC.

Общий подход сетевой инженерии для улучшения массового транспортного свойства показывает большой потенциал применения в батареях, катализе, биомедицине и других новых областях.

Больше информации: Jiajun Sun и др., Запутанные сетчатые гидрогели с макропорированными топологиями посредством криогеляции для быстрого сбора воды в атмосфере, усовершенствованных материалов (2024).Doi: 10.1002/adma.202314175