基于吸附的大气水收获器的层次工程
Yan Song1, Mengyue Zeng1, Xueyang Wang1
1National Laboratory of Solid State Microstructures, College of Engineering and Applied Sciences, Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional Materials and Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing, 210008, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|May 29, 2023
概括
大气水收集使用吸附剂设备从空气中捕获水,为分散的水生产提供可持续的解决方案. 在多个尺度上优化材料和设备设计,提高了打击全球水资源短缺的效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 全球水资源短缺需要为分散的水生产提供创新解决方案.
- 吸附式大气水收集 (AWH) 是提供饮用水的有希望的方法.
- AWH技术整合了从纳米到全球的多个长度尺度的流程.
研究的目的:
- 提供基于吸附的大气水收集的全面概述.
- 要突出在材料,微观结构和系统设计的关键进步,为AWH.
- 为实际和可扩展的AWH实施概述未来的方向.
主要方法:
- 对分子级吸附剂优化进行审查,以提高水分的捕获和释放.
- 讨论微结构表面,以改善AWH中的滴状凝结.
- 对高产量,能源效率和成本效益高的AWH设备的系统级优化分析.
主要成果:
- 吸附剂的分子设计显著改善了水吸附/脱吸动力学和容量.
- 表面微观结构促进了高效的滴状凝结,这对于水的产生至关重要.
- 系统层面的集成和优化带来了提高水收集性能和降低能源消耗.
结论:
- 吸附材料,表面工程和系统设计的进步对于有效的AWH至关重要.
- 多尺度优化对于开发实用和可持续的取式水收获器至关重要.
- 需要继续进行研究,以应对挑战,并使AWH技术得到广泛采用.


