余桂華,德克薩斯大學奧斯汀分校材料科學與工程系、機械系終身教授,英國皇家化學學會會士。1998年考入中國科學技術大學,第22屆郭沫若獎學金獲得者。余桂華教授課題組的研究重點是新型功能化納米材料的合理設計和合成,尤其在能源水凝膠的新興材料的開創(chuàng)性工作,對其化學和物理性質的表征和探索,以及推廣其在能源、環(huán)境和生命科學領域展現(xiàn)重要的技術應用。(信息來源:https://baike.baidu.com/item/%E4%BD%99%E6%A1%82%E5%8D%8E/57576537?fr=ge_ala)論文速覽 大氣集水(AWH)技術通過利用大氣中的水分儲備,為應對全球水資源短缺問題提供了關鍵策略。本論文綜述了AWH技術中的核心——吸附劑,基于吸附劑的循環(huán)吸附和解吸過程,在廣泛的濕度水平下具有廣泛的適應性。論文從多尺度視角探討了合理選擇和設計材料和化學物質的必要性,深入研究了不同吸附劑系統(tǒng)的基本吸附機制,強調了水-吸附劑相互作用和水網(wǎng)絡的發(fā)展。圖文導讀 圖1:全球年平均相對濕度分布以及沒有安全飲用水服務的人口比例。圖2:吸附機制:物理吸附與化學吸附的對比。圖3:多孔材料中的吸附等溫線。圖4:MOF吸附機制。總結展望本論文提供了對水-吸附劑相互作用、材料設計原則和系統(tǒng)級考慮的深入理解,對推進AWH技術至關重要。論文中的數(shù)據(jù)表明,理想的吸附劑應展現(xiàn)出高水分吸收能力、快速的吸附-解吸動力學、低能耗高效解吸和耐用的循環(huán)穩(wěn)定性。論文提出了多種有前景的材料類別,如金屬-有機骨架(MOFs)、共價有機框架(COFs)、吸濕性鹽基復合材料和聚合物水凝膠,并討論了它們在AWH過程中的基本吸附機制和材料化學。論文還討論了系統(tǒng)級設計的關鍵方面,這對于實現(xiàn)高效和連續(xù)的水分生產(chǎn)至關重要。文獻信息標題:Chemistries and materials for atmospheric water harvesting期刊:Chem. Soc. Rev.DOI:10.1039/d4cs00423j