上海交大制冷所能源-空气-水ITEWA创新团队3篇论文发表在国际顶级期刊

2020-02-08

近日，上海交大制冷所王如竹教授带领的能源-空气-水ITEWA创新团队3篇研究论文依次发表在国际顶级期刊《Angew.Chem.Int.Ed》《Energy & Environmental Science》《Energy Storage Materials》上。“MOFs封装吸湿盐实现太阳能干燥空气取水”

论文简介：

报道了一种基于新型复合吸附材料的太阳能驱动从干燥空气高效取水的方法，筛选了适合干旱条件下空气取水应用的最佳吸湿性无机盐氯化锂，为解决吸湿性盐材料的吸附速率缓慢及热稳定性差的问题，提出了通过离子溶液渗透法将高吸湿性盐氯化锂封装在多孔MOFs材料中制备复合吸附材料的新思路，成功制备了含盐量高达51%的LiCl@MIL-101(Cr)复合吸附材料，具有水蒸气吸附量大、吸附速率高、稳定性好的优点，在30%相对湿度条件下的水蒸气吸附量高达0.77kg/kg，显著高于目前报道的MOF材料和MOF基质复合材料在干燥空气中的吸附量。在上述研究的基础上，研究团队通过合理设计空气取水装置，将制备的复合吸附材料应用在装置中实现了在低相对湿度条件下从干燥空气中快速水蒸气捕捉与自然光照下的加热脱附收集，该装置单次循环的空气取水量高达0.45~0.70 kg/kg，显著高于目前国际顶级期刊的报道数据，该方法有望推动基于吸附材料的空气取水技术的快速发展与商业化应用。本文第一作者是许嘉兴博士研究生和李廷贤副教授，通讯作者是李廷贤副教授和王如竹教授，论文以Hot Paper形式发表在国际化学领域顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》。转载自《能源学人》阅读原文“局部加热型多级太阳能蒸馏实现超高效海水淡化”

论文简介：

提出的局部加热型多级太阳能蒸馏巧妙结合了太阳能界面蒸发和多级冷凝热回收，在一个太阳辐照下（1000 W m-2）创纪录地实现了385%的太阳能蒸发效率和5.78 L m-2 h-1的产量，比此前的效率记录高约2倍，为实现超高效的被动式太阳能海水淡化提供了全新思路和理论框架。本文第一作者是徐震原副教授，通讯作者是王如竹教授，并与麻省理工学院Evelyn N. Wang教授和Lenan Zhang博士等合作，论文发表在国际能源领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》。转载自《能源学人》“空气湿度驱动的吸附热池的稳定输出机理研究”

论文简介：

首次发现了吸附反应床内的“反应波”现象，并据此提出“反应波”模型，解释了实现稳定输出的机理并为吸附剂选择和反应床设计提供准则。在利用“反应波”模型实现稳定输出的前提下，为了进一步提高储热密度，首次提出了“双床吸附热池”的设计策略并搭建了一台1.3 kWh的概念验证样机。实验结果表明，该样机在吸附放热阶段可将入口空气由20 ℃加热至38.1 ℃并维持5.51小时，对应的储热密度（240 kWh/m3）也大于当前文献报道的同类系统的数值。本文第一作者是张艳楠博士研究生，通讯作者是王如竹教授，论文发表在国际能源领域顶级期刊《Energy Storage Materials》。转载自《能源学人》

阅读原文

ITEWA （Innovative Team for Energy, Water & Air）是由王如竹教授于2018年创建并领导的前沿科学问题研究团队，聚焦于能源转换与效率、水及空气处理等领域的前沿基础科学技术问题。通过学科交叉实现材料、器件和系统层面的整体解决方案，从而推动相关技术领域取得突破性进展。目前的研究方向包括：高效无霜空气源热泵技术、规模化太阳能空气取水技术、太阳能湿泵（空调）墙、超高储热密度蓄能技术、MOF能源材料及水合盐复合吸附剂的合成及表征技术、仿生热湿调控技术、电子器件散热和热管理等。团队创建一年多来，先后在Joule、Advanced Materials等期刊发表多篇论文。ITEWA （Innovative Team for Energy, Water & Air）是由王如竹教授于2018年创建并领导的前沿科学问题研究团队，聚焦于能源转换与效率、水及空气处理等领域的前沿基础科学技术问题。通过学科交叉实现材料、器件和系统层面的整体解决方案，从而推动相关技术领域取得突破性进展。目前的研究方向包括：高效无霜空气源热泵技术、规模化太阳能空气取水技术、太阳能湿泵（空调）墙、超高储热密度蓄能技术、MOF能源材料及水合盐复合吸附剂的合成及表征技术、仿生热湿调控技术、电子器件散热和热管理等。团队创建一年多来，先后在Joule、Advanced Materials等期刊发表多篇论文。“MOFs封装吸湿盐实现太阳能干燥空气取水“MOFs封装吸湿盐实现太阳能干燥空气取水“MOFs封装吸湿盐实现太阳能干燥空气取水。