虽然70%的地球表面被水覆盖，但只有3%是淡水——其中三分之一的淡水是可获取的。根据联合国经济和社会事务部的数据，到2030年，世界上几乎一半的人口将生活在水资源高度紧张的地区。因此，我们迫切需要找到缓解全球淡水短缺的方法。
大气水是一种可持续的淡水来源。人们对大气集水（AWH）技术的兴趣日益浓厚，市场年复合增长率达到23%，到2025年达到30亿美元。然而，尽管材料创新有了很大进步，基于干燥剂的大气水提取材料的总体水收集率仍取决于材料吸附-释放吸条件，如时滞动力学，阳光的可用性，以及水箱设置。
新加坡国立大学的研究人员开发了一种新型的混合基质凝胶材料（PC-MOF），其适应性使其能够以最小的能源成本同时不间断地吸附-释放大气中的水。
PC-MOF的设计使用了一种非膨胀性交联聚合物，以实现限制性的体积转换和立体压力。通过离子接枝活化该聚合物提高了吸湿亲和力。此外，这种聚合物与金属有机框架（MOF）的混合加速了水分收集速度。这些设计原则使水分能够在MOF聚合物孔隙中凝聚和传输，从而形成自主吸水。
PC-MOF还可以同时释放和保留水分。当暴露在潮湿的大气中时，吸附在孔隙表面的水气饱和、冷凝并排水，同时限制了孔隙内少量强协调的水分子。收集的水除直接释放外，还可以在>25°C条件下选择性释放。
此外，PC-MOF不仅可以连续传输水1440小时，而且在相对湿度为90%的情况下，每天每公斤吸附剂可以产生17升淡水，而不会产生主动冷凝。其总液体输送效率为95%，自动液体输送效率为71%，高于市场上现有的大气水吸收器。并且值得注意的是，收集的水的质量符合世界卫生组织规定的饮用水标准。
▓ 来源：新加坡国立大学知识产权
▓ 责编：小棉袄
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