MIT赵选贺教授团队 Nat. Commun.: 实现吸湿水凝胶的长期稳定性

背景：吸附型空气取水技术是缓解水资源短缺的关键方案，盐复合水凝胶是理想的吸附剂，但其长期耐久性被忽视，现有研究仅验证少于30次的循环稳定性，存在金属接触和高温脱湿工况下的降解问题。研究目的：麻省理工学院赵选贺教授团队旨在揭示水凝胶-盐复合材料在不同条件下的降解机制，并提出简单有效的解决方案，以实现低成本、长周期的空气取水。结论：团队以聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶为模型，发现其本征稳定性良好，但接触铜等金属时会快速降解。他们提出金属介导的降解机制，并通过商业防腐蚀涂层阻断降解，实现了超过190次（96天）的稳定循环吸脱附。技术经济分析表明，延长水凝胶寿命可使空气取水成本降至每升0.01美元以下。研究首次系统揭示了金属介导的降解机制，为低成本空气取水技术提供了新材料策略和机理支撑。