中南林科大卿彦/吴献章、宁波材料所陈涛/肖鹏《Nat. Commun.》: 非对称亲疏水异质结构驱动快速水扩散 - 杂化水凝胶实现高效大气水收集

背景：大气水汽作为潜在的淡水来源储量巨大，但稳定、可持续地获取面临材料与器件层面的关键瓶颈。吸附式大气取水（SAWH）因无需外部水源、适用场景广而备受关注，传统均相高亲水网络存在水分子被“锁住”、传质受限的内在矛盾。研究目的：本研究旨在通过构建非对称亲疏水异质结构，破解传统吸湿凝胶“吸附–输运–脱附”难以协同的瓶颈，开发高效大气水收集材料。结论：研究团队成功制备了由亲水果胶壳和疏水氧化石墨烯（GO）核心组成的异质有机凝胶（HPGP），通过空间解耦设计将水汽捕捉与内部传输功能分离，实现了快速水分子扩散和高效的太阳能驱动释放。该凝胶在宽湿度范围内表现出高吸附容量、快速吸脱附性能，户外实测产水性能优异，水质符合饮用水标准，为下一代高效、稳定、低成本SAWH系统提供了全新技术路线。