天然纤维使得基于纺织材料的复合吸附剂能够实现全天候的大气水收集

《Advanced Fiber Materials》：Natural Fibers Enable Textile-Based Composite Sorbent for All-Day Atmospheric Water Harvesting

　　

摘要

基于吸附的大气水分收集（AWH）技术在按需供水方面具有潜力，但同时实现高产率和快速吸水动力学仍是一个挑战。本文介绍了一种由中空纤维织物支撑的复合吸附剂，以及一种集成的太阳能驱动的水分收集装置。该复合吸附剂是通过将LiCl嵌入由Calotropis gigantea中空纤维制成的三维定向通道织物中制备而成的。采用气流辅助的纱线组装技术来形成中空纤维纱线，并进一步构建具有垂直排列孔隙阵列的三维织物。初始化学物质后，该吸附剂在相对湿度为15%、30%和60%时分别实现了0.88、1.39和2.34克/克的吸水速率。该收集装置集成了发电、加热和冷凝功能。当与多循环吸附-解吸策略结合使用时，其产水量可达约64克/天（5.19克水/克吸附剂/天）。该系统形成了一个能源自主循环：白天产生的太阳能被储存起来，用于夜间驱动解吸和冷凝过程。这项工作建立了一个基于纺织材料的平台，将结构优势与太阳能利用相结合，从而实现了高效且可扩展的大气水分收集系统。

图形摘要

此图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。

基于吸附的大气水分收集（AWH）技术在按需供水方面具有潜力，但同时实现高产率和快速吸水动力学仍是一个挑战。本文介绍了一种由中空纤维织物支撑的复合吸附剂，以及一种集成的太阳能驱动的水分收集装置。该复合吸附剂是通过将LiCl嵌入由Calotropis gigantea中空纤维制成的三维定向通道织物中制备而成的。采用气流辅助的纱线组装技术来形成中空纤维纱线，并进一步构建具有垂直排列孔隙阵列的三维织物。初始化学物质后，该吸附剂在相对湿度为15%、30%和60%时分别实现了0.88、1.39和2.34克/克的吸水速率。该收集装置集成了发电、加热和冷凝功能。当与多循环吸附-解吸策略结合使用时，其产水量可达约64克/天（5.19克水/克吸附剂/天）。该系统形成了一个能源自主循环：白天产生的太阳能被储存起来，用于夜间驱动解吸和冷凝过程。这项工作建立了一个基于纺织材料的平台，将结构优势与太阳能利用相结合，从而实现了高效且可扩展的大气水分收集系统。

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