连续式空气取水“8020”运行原则

A-C.空心微球多孔吸湿凝胶，D-E.吸附 / 解吸动力学曲线，F 解吸腔 / 冷凝腔串联的空气取水装置

为此，研究团队在材料层面通过非离子型表面活性剂羟丙甲基纤维素与吸湿性盐氯化锂经物理发泡形成多孔吸湿凝胶，一方面解决了盐的泄露问题，另一方面提高了吸湿凝胶的吸附动力学性能。研究团队在装置层面开发了解吸腔和冷凝腔分离的并联式结构，极大提高了冷凝水回收效率，实现了日间同时吸附解吸的连续式空气取水。研究团队在系统运行层面，提出了太阳能驱动的被动式空气取水运行的“8020”原则，实现了太阳能和吸附材料的利用效率的最大化，实验证明在日间宽湿度工况下太阳能驱动的连续高效空气取水，材料吸附量高达 6.4 kgwater・kgsorbent-1，装置单日取水量高达 3.82Lwaterkgsorbent-1day-1 和 1.93 Lwaterm-2day-1。该工作阐明了材料结构设计、装置和系统运行策略对空气取水的重要意义，为实现规模化高效吸附式空气取水提供了可行的新思路。

王如竹教授领衔的 ITEWA（Innovation Team for Energy, Water & Air）交叉学科创新团队致力于解决能源、水、空气领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现从材料到系统层面的整体解决方案，推动相关领域取得突破性进展。