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MOFs用于太阳能吸附式空气取水研究进展

2021-12-15赵惠忠张真真张晶侯宏伟张敏

应用化工 2021年11期
关键词:复合材料

赵惠忠,张真真,张晶,侯宏伟,张敏

(1.上海海事大学 商船学院,上海 201306;2.上海海洋大学 食品学院,上海 201306)

目前全球仍有25%的人面临严重的水资源危机[1-2]。水资源的获取除了从地球表面获得以外,还可以利用大气中的水,其含量占其他淡水资源的10%左右,而且在大气环流的作用下,空气中的水分含量几乎不变[3]。因此,从空气中获取水资源成为解决干旱地区缺水问题的可行方法。基于此,本团队[4-5]提出一种太阳能吸附式空气取水管,并在开发具有优异性能的吸附剂、吸附剂性能测试[6-7]、吸附床优化等方面对太阳能空气取水开展了相关研究[8]。

吸附剂的性能很大程度上决定了太阳能吸附式空气取水技术的发展[9]。传统的吸附材料由于其有着自身无法避免的缺点[10]不利于投入实际应用,因此,多孔基质复合盐被提出来[11-17]。近年来,国内外学者通过对MOFs应用到太阳能空气取水系统的理论和实验研究[18],发现MOFs具有吸水量大、水稳定性高且在低温下可进行解吸等优点,使其有可能成为传统吸附材料的替代品。本文将对其应用于太阳能吸附式空气取水的研究进展进行总结。

1 太阳能吸附式空气取水原理

太阳能吸附式空气取水包括三个过程:①夜间在低温、高湿度情况下进行吸附;②白天饱和的吸附剂在太阳光照射下(高温环境)进行解吸;③最后在低温环境下进行冷凝释放出液态水。在此期间水循环原理见图1[19]:夜间未饱和的吸附剂利用环境空气中水蒸气压与……

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