High-yield solar-driven atmospheric water harvesting of metal–organic-framework-derived nanoporous carbon with fast-diffusion water channels

吸附 纳米孔 解吸 材料科学 吸附剂 吸附 化学工程 水运 产量(工程) 碳纤维 雨水收集 环境科学 纳米技术 化学 环境工程 复合材料 水流 有机化学 生态学 复合数 工程类 生物
作者
Yan Song,Ning Xu,Guoliang Liu,Heshan Qi,Wei Zhao,Bin Zhu,Zhen Lin,Jia Zhu
出处
期刊:Nature Nanotechnology [Springer Nature]
卷期号:17 (8): 857-863 被引量:85
标识
DOI:10.1038/s41565-022-01135-y
摘要

Solar-driven, sorption-based atmospheric water harvesting (AWH) offers a cost-effective solution to freshwater scarcity in arid areas. Creating AWH devices capable of performing multiple adsorption–desorption cycles per day is crucial for increasing water production rates matching human water requirements. However, achieving rapid-cycling AWH in passive harvesters has been challenging due to sorbents’ slow water adsorption–desorption dynamics. Here we report an MOF-derived nanoporous carbon, a sorbent endowed with fast sorption kinetics and excellent photothermal properties, for high-yield AWH. The optimized structure (40% adsorption sites and ~1.0 nm pore size) has superior sorption kinetics due to the minimized diffusion resistance. Moreover, the carbonaceous sorbent exhibits fast desorption kinetics enabled by efficient solar-thermal heating and high thermal conductivity. A rapid-cycling water harvester based on nanoporous carbon derived from metal–organic frameworks can produce 0.18 L kgcarbon−1 h−1 of water at 30% relative humidity under one-sun illumination. The proposed design strategy is helpful to develop high-yield, solar-driven AWH for advanced freshwater-generation systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
麻附细完成签到,获得积分20
1秒前
3秒前
大模型应助LJX采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
自由的笑容完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
qisuo完成签到,获得积分10
8秒前
隔壁老王发布了新的文献求助10
9秒前
ljx发布了新的文献求助10
9秒前
ora4ks发布了新的文献求助10
10秒前
嬴小政发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
eueueueueu完成签到,获得积分10
11秒前
v啦啦啦啦发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
李大壮发布了新的文献求助10
13秒前
熊猫完成签到,获得积分10
15秒前
迷惘墨香完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
胡然发布了新的文献求助10
19秒前
22秒前
6小薇123发布了新的文献求助10
22秒前
Bertie发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
要减肥的代荷完成签到,获得积分10
25秒前
我爱步步高36完成签到,获得积分10
26秒前
昏睡的小蚂蚁完成签到,获得积分10
28秒前
轩轩发布了新的文献求助10
29秒前
31秒前
33秒前
学习使我快乐完成签到,获得积分10
34秒前
kevin完成签到 ,获得积分10
35秒前
困了就睡完成签到,获得积分10
35秒前
初晴应助Yolo采纳,获得20
35秒前
沃研完成签到 ,获得积分10
36秒前
六六发布了新的文献求助30
36秒前
嬴小政完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2383758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2090670
关于积分的说明 5255723
捐赠科研通 1817762
什么是DOI,文献DOI怎么找? 906698
版权声明 559045
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484106