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文章信息 文章標(biāo)題：High-yield solar-driven atmospheric water harvesting of metal–organic-framework-derived nanoporous carbon with fast-diffusion water channels 具有快速擴(kuò)散水通道的MOF納米多孔碳的高產(chǎn)太陽能驅(qū)動大氣水收集 期刊：《nature nanotechnology》 文章鏈接：https:///10.1038/s41565-022-01135-y  摘要 太陽能驅(qū)動、吸附式大氣集水(AWH)為干旱地區(qū)淡水短缺提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案。生產(chǎn)能夠每天進(jìn)行多次吸附-解吸循環(huán)的AWH設(shè)備，對于提高產(chǎn)水速度以滿足人類用水需求至關(guān)重要。然而，由于吸附劑的水吸附-解吸動力學(xué)緩慢，在被動收割機(jī)中實(shí)現(xiàn)快速循環(huán)AWH一直具有挑戰(zhàn)性。在此，我們報道了一種mof衍生的納米多孔碳，這是一種具有快速吸附動力學(xué)和優(yōu)良的光熱性能的吸附劑，用于高產(chǎn)量的AWH。優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)(40%的吸附位點(diǎn)和-1.0 nm的孔徑)由于擴(kuò)散阻力最小，具有優(yōu)越的吸附動力學(xué)。此外，碳質(zhì)吸附劑表現(xiàn)出快速解吸動力學(xué)，使有效的太陽熱加熱和高導(dǎo)熱。一種基于金屬有機(jī)框架衍生的納米多孔碳的快速循環(huán)水收割機(jī)，在一個太陽光照下，在30%的相對濕度下，可以產(chǎn)生0.18 Lkgcarbon-1h-1的水。該設(shè)計策略有助于開發(fā)用于先進(jìn)淡水發(fā)電系統(tǒng)的高產(chǎn)、太陽能驅(qū)動的AWH。 圖文速覽  圖1 水蒸氣在納米多孔碳中的擴(kuò)散過程  圖2 蒸汽選擇性刻蝕法制備mof納米多孔碳的結(jié)構(gòu)和組成分析  圖3 所得納米多孔碳的AWH性能和操作穩(wěn)定性  圖4 AWH |
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