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  隨著人口的增長(zhǎng)和水污染的加重，全球淡水資源日益緊缺。大氣集水技術(shù)（AWH）不受區(qū)域限制，可以為內(nèi)陸和偏遠(yuǎn)地區(qū)分散式提供淡水資源，具有巨大的應(yīng)用前景。AWH可以通過親水界面收集霧滴、通過冷卻技術(shù)收集露珠或者通過吸附劑捕獲-釋放水。霧滴和露水采集需要較高的相對(duì)濕度或大量的能量。基于吸附劑的AWH（SAWH）通過設(shè)計(jì)吸附劑材料的結(jié)構(gòu)與組成，利用物理（微納米結(jié)構(gòu)）或者化學(xué)（極性基團(tuán)、靜電吸引）等與空氣中自由的水分子相互作用，吸附或者吸收水，可以實(shí)現(xiàn)低濕度下（＜30 RH %）高效集水。目前主要以吸水性高分子和高吸濕性無機(jī)鹽復(fù)合來制備吸附劑。然而，吸水性高分子表面極性基團(tuán)含量有限，在空氣中難以直接吸收水分子，通常需要負(fù)載大量的無機(jī)鹽，這導(dǎo)致復(fù)合吸附劑存在著集水效率低和無機(jī)鹽易泄露等問題。提高吸水性高分子表面的極性基團(tuán)含量，可提高吸附劑與水分子的相互作用，有助于解決SAWH的集水效率和安全穩(wěn)定性等問題。

圖5.SCNCPA based –EF在水果保鮮和空氣濕度管理等方面的應(yīng)用潛力

  研究人員展示了一種基于聚電解質(zhì)化的纖維素納米晶和彈性織物復(fù)合的新型吸附劑SCNCPA based -EF，用于制備高性能AWH和空氣濕度管理。先進(jìn)的設(shè)計(jì)原理包括：（1）SCNCPA表面具有豐富的極性基團(tuán)，包括?OH、?COOH、?OSO₃H ~ 12 mmol g^?1，這為其與水分子的強(qiáng)相互作用提供了強(qiáng)有力的支撐，有助于其快速捕獲水分子；（2）吸水后SCNCPA形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為內(nèi)外水的輸送提供了通道，有助于保持表面的不飽和性；（3）聚電解質(zhì)SCNCPA表面含有COO^?、Na⁺、Li⁺離子，提供較大的滲透壓差，驅(qū)動(dòng)表面水通過擴(kuò)散向內(nèi)部轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致SCNCPA層凝膠化并發(fā)生溶脹，從而儲(chǔ)水。基于此，SCNCPA based -EF在低濕度（30% RH）環(huán)境中展現(xiàn)了出色的平衡吸水量和快速的吸水/解吸動(dòng)力學(xué)，為高性能AWH裝置的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了一種新型的吸附型基體材料。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.4c00121