Rapid Cycling and Exceptional Yield in a Metal-Organic Framework Water Harvester

雨水收集 吸附 缺水 干旱 吸附剂 环境科学 湿度 化学 吸附 水资源 气象学 生态学 生物 物理 有机化学
作者
Nikita Hanikel,Mathieu S. Prévot,Farhad Fathieh,Eugene A. Kapustin,Hao Lyu,Haoze Wang,Nicolas J. Diercks,T. Grant Glover,Omar M. Yaghi
出处
期刊:ACS central science [American Chemical Society]
卷期号:5 (10): 1699-1706 被引量:541
标识
DOI:10.1021/acscentsci.9b00745
摘要

Sorbent-assisted water harvesting from air represents an attractive way to address water scarcity in arid climates. Hitherto, sorbents developed for this technology have exclusively been designed to perform one water harvesting cycle (WHC) per day, but the productivities attained with this approach cannot reasonably meet the rising demand for drinking water. This work shows that a microporous aluminum-based metal-organic framework, MOF-303, can perform an adsorption-desorption cycle within minutes under a mild temperature swing, which opens the way for high-productivity water harvesting through rapid, continuous WHCs. Additionally, the favorable dynamic water sorption properties of MOF-303 allow it to outperform other commercial sorbents displaying excellent steady-state characteristics under similar experimental conditions. Finally, these findings are implemented in a new water harvester capable of generating 1.3 L kgMOF -1 day-1 in an indoor arid environment (32% relative humidity, 27 °C) and 0.7 L kgMOF -1 day-1 in the Mojave Desert (in conditions as extreme as 10% RH, 27 °C), representing an improvement by 1 order of magnitude over previously reported devices. This study demonstrates that creating sorbents capable of rapid water sorption dynamics, rather than merely focusing on high water capacities, is crucial to reach water production on a scale matching human consumption.
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
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
2052669099发布了新的文献求助10
刚刚
香蕉觅云应助何以采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.3应助cc采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.2应助Sally采纳,获得10
1秒前
醉熏的冷风应助蛋挞采纳,获得10
1秒前
烟花应助锕系第八元素采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助小柠檬采纳,获得10
2秒前
2秒前
echo完成签到,获得积分20
2秒前
难过的亦旋完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
852应助缓慢咖啡采纳,获得10
3秒前
热巴发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
orixero应助sw采纳,获得10
4秒前
沉默凡英完成签到,获得积分10
5秒前
紧张的颤发布了新的文献求助30
5秒前
学术纣王完成签到,获得积分10
5秒前
1L聚合釜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
wuchun发布了新的文献求助10
8秒前
大模型应助灵巧的惋庭采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
bobo发布了新的文献求助10
8秒前
1L聚合釜发布了新的文献求助10
9秒前
然年发布了新的文献求助100
9秒前
echo发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
NK001发布了新的文献求助10
10秒前
Akim应助zj采纳,获得10
10秒前
斯文败类应助klee采纳,获得10
10秒前
页一成发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
在水一方应助结实雁菱采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6422222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241137
关于积分的说明 17516575
捐赠科研通 5476243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892751
邀请新用户注册赠送积分活动 1869209
关于科研通互助平台的介绍 1706644