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2020年1月30日

拯救地球,一次一滴

九卅体育APL研究人员开发了从稀薄空气中提取水的方法

九卅体育应用物理实验室(APL)的科学家们, 在月桂树, 马里兰, 已经确定了可以从稀薄空气中提取饮用水的高吸水性材料,这可能会导致在地球上最干燥的地区供应饮用水的技术.

图片来源:九卅体育appAPL


从空中小队取水

APL的夏智勇, 马修·洛根和斯宾塞·朗之万已经发现了高吸水性的材料,可以从稀薄的空气中提取饮用水,这可能会导致在地球上最干燥的地区提供饮用水的技术.

图片来源:九卅体育appAPL


从空气中提取水分

APL金属有机框架的独特结构和拓扑结构导致了水吸附和解吸之间的平衡相互作用, i.e.,集水能力高.

图片来源:九卅体育appAPL

对世界上许多穷人来说, 对健康的最大环境威胁之一仍然是得不到安全用水. 九卅体育应用物理实验室(APL)的科学家们, 在月桂树, 马里兰, 已经确定了可以从稀薄空气中提取饮用水的高吸水性材料,这可能会导致在地球上最干燥的地区供应饮用水的技术.

研究人员——由夏智勇领导的APL研究与探索开发部团队, 马修·洛根和斯宾塞·朗之万描述了他们的发现. 自然研究家族的《九卅体育app》30期.

他们的研究利用金属有机框架(mof), 这是一种惊人的新一代材料,每克具有最大的已知表面积——一克MOF可以吸收一个足球场大小的材料, 如果将材料铺在整个场地的单层上. 这种海绵状晶体可以用来捕捉, 储存和释放化合物(如水),大的表面积为化学反应和分子吸附提供了更多的空间.

MOFs已显示出集水的前景, 但很少有研究确定快速高效生产水的最佳性能.

夏教授说:“初步实验证明,这个概念是可行的。. “但问题在于产能. 其他研究团队已经能够生产出大约1个.在干旱条件下,每公斤吸附剂每天需要3升水——只够一个人用. 为了创造一个最佳的集水装置,需要更好地理解控制吸收和输送的结构性质关系.”

夏和他的团队研究了一系列MOFs,揭示了这类材料中控制水封存动力学的基本材料特性,并研究了它们能吸收多少水. 他们还探索了温度的潜在影响, 湿度和粉层厚度对吸附-解吸过程的影响,看哪一个达到了最优的操作参数.

九卅体育确定了一种MOF可以产生8个.在理想条件下,每公斤MOF每天需要66升水,这是一个非凡的发现.夏说. “这将有助于九卅体育加深对这些材料的理解,并指导发现下一代集水方法.”

夏和他的团队现在正在探索其他相对湿度低的MOFs, 高表面积和极性功能特性,看看它们在非常干燥的环境中如何表现. 他们还在探索MOFs的不同配置,以确定哪种结构可以实现最佳吸收.

研究人员借鉴了APL在水净化方法方面的持续努力. APL开发了一种新的方法来去除饮用水中的剧毒全氟烷基物质——一种不断扩大的化学制品,广泛用于制造各种类型的日常产品. 另一项单独的努力产生了一种从饮用水中去除有毒重金属离子的经济有效的方法.

九卅体育的科学家和工程师在材料和化学方面的集体优势和专业知识使APL能够产生非凡的影响,并为部署的作战人员发明清洁饮用水的未来, 对世界各地的公民也是如此,艾莉·比辛-吉布森说, APL的生物和化学科学项目经理. “九卅体育期待着一次一滴地拯救地球.”

阅读全文: 使用金属有机框架的可逆水封存

媒体联络: 波莱特·坎贝尔,电话240228-6792, 波莱特.Campbell@openbooknigeria.com

应用物理实验室, 九卅体育的非营利部门, 通过科学和技术的创新应用,应对国家面临的重大挑战. 更多信息,请访问 hispaniclatinoaffairs.multicultural.openbooknigeria.com.

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