Metal-organic frameworks as regeneration optimized sorbents for atmospheric water harvesting

吸附剂 吸附 干燥剂 相对湿度 湿度 材料科学 动力学 纤维素 雨水收集 化学工程 环境科学 吸附 化学 复合材料 气象学 有机化学 物理 量子力学 工程类 生态学 生物
作者
Andrey A. Bezrukov,Daniel J. O’Hearn,Victoria Gascón,Shaza Darwish,Amrit Kumar,Suresh Sanda,Naveen Kumar,K. Francis,Michael J. Zaworotko
出处
期刊:Cell reports physical science [Elsevier]
卷期号:4 (2): 101252-101252 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.xcrp.2023.101252
摘要

As the freshwater crisis looms, metal-organic frameworks (MOFs) with stepped isotherms lie at the forefront of desiccant development for atmospheric water harvesting (AWH). Despite numerous studies on water sorption kinetics in MOF desiccants, the kinetics of AWH sorbents are a challenge to quantify. Here, we report that the AWH kinetics of seven known MOFs and the industry-standard desiccant Syloid are limited by diffusion to the sorbent bed surface. A quantitative model that exploits isotherm shape enables simulation of sorption cycling to evaluate sorbent performance through productivity contour plots ("heatmaps"). These heatmaps reveal two key findings: steady-state oscillation around partial loading optimizes productivity, and dense ultramicroporous MOFs with a step at low relative humidity afford superior volumetric performance under practically relevant temperature swing conditions (27°C, 30% relative humidity [RH] − 60°C, 5.4% RH). Cellulose-desiccant composites of two such regeneration optimized sorbents retain the kinetics of powders, producing up to 7.3 L/kg/day of water under these conditions.

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
李健的粉丝团团长应助kb采纳,获得10
1秒前
北魏朔实牲完成签到 ,获得积分10
1秒前
小郭子应助加菲丰丰采纳,获得20
2秒前
Solitude发布了新的文献求助20
3秒前
dodox应助小王采纳,获得30
3秒前
Wang完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
snape完成签到,获得积分10
7秒前
拉姆完成签到 ,获得积分10
8秒前
知行者完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Wang发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
嘎嘎嘎发布了新的文献求助10
11秒前
怦怦应助vvv采纳,获得10
11秒前
ruo完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
文艺往事发布了新的文献求助10
15秒前
龙卷风发布了新的文献求助10
16秒前
吱哦周发布了新的文献求助10
16秒前
板栗发布了新的文献求助10
16秒前
Cecilia应助KAIliiiiii采纳,获得10
17秒前
Mingyue123完成签到,获得积分10
18秒前
葭月十七发布了新的文献求助30
18秒前
九湖夷上完成签到,获得积分10
19秒前
清川映叶完成签到,获得积分10
19秒前
PengHu发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
共享精神应助鲸鱼打滚采纳,获得10
22秒前
22秒前
23秒前
芯茶完成签到 ,获得积分10
23秒前
大模型应助吱哦周采纳,获得10
24秒前
huaming完成签到,获得积分10
24秒前
不潮薯饼应助左丘酬海采纳,获得10
24秒前
Solitude完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 870
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Fundamentals of Dispersed Multiphase Flows 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3254449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2896608
关于积分的说明 8293494
捐赠科研通 2565573
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1393134
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 652418
邀请新用户注册赠送积分活动 629955