Forskere udvikler tillandsia-inspirerede hygroskopiske fototermiske organogeler til atmosfærisk vandhøst

Som en typisk repræsentant for luftværker, Tillandsia -arter kan absorbere fugt fra luften med deres blade. Inspireret af dette hygroskopiske løv, Prof. Chen Taos team ved Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS), har udviklet en ny type hygroskopisk fototermisk organogel (POG).

Den resulterende POG kan fange atmosfærisk fugt og realisere in situ solcelledrevet grænsefladevandudledning. Resultaterne blev offentliggjort i Angewandte Chemie International Edition .

Forskerne ved NIMTE fandt ud af, at det veldesignede hydrofile co-polymere netværk holder det hygroskopiske glycerinmedium i fast form, som kan løse problemerne forårsaget af flydende sorbenters flydende egenskaber. På den anden side, kombinationen af ​​hydrofilt co-polymert netværk og hygroskopisk glycerinmedium spiller en synergistisk rolle i fugtsorptionen. Som resultat, POG udfører effektiv og kontinuerlig fugtsorption med kapaciteten af ​​en ligevægtsfugtighedssorption på 16,01 kg m ^-2 ved en relativ luftfugtighed (RH) på 90%.

Desuden, tilføjelsen af ​​interpenetrerende fototermisk polypyrrol-dopamin giver POG en fremragende fototermisk ydeevne, som kan opnå kontrollerbar solcelledrevet grænsefladevandsløsning for at opnå drikkebart ferskvand. I et udendørs eksperiment, ferskvandsudbyttet på 2,43 kg m ^-2 dag-1 kunne opnås baseret på POG, og kvaliteten af ​​det høstede vand kan fuldt ud opfylde drikkevandsstandarderne fra Verdenssundhedsorganisationen (WHO) og United States Environmental Protection Agency (EPA).

Især denne undersøgelse har vist et nyt materialesystem af organogel til atmosfærisk vandhøstning (AWH), som kan fremhæve en rute for design af efterfølgende fototermiske hygroskopiske materialer.