【美文赏析】曲久辉院士领衔！中科院生态中心张唯Water Research：近中性表面加速水分子捕获的大气取水新机制

本文系统考察了水分子偶极矩对大气取水动力学行为的影响。研究通过引入不同官能化壳聚糖的凝胶化调控，构建了一类表面电荷可调的聚电解质复合水凝胶，从而实现对水分子与水凝胶表面之间偶极相互作用的精细调控。结果表明，当水凝胶表面电荷接近中性时，大气取水动力学性能最优；在正电或负电表面上，水分子主要在约17.5 Å处相互作用，稳定吸附数量减少；而近中性表面可使更多水分子靠近至≤10 Å，降低体系能量，促进吸附。该研究揭示了表面电荷状态对大气取水动力学的决定性作用，从分子尺度阐明了水分子偶极取向、氢键形成与表面化学之间的耦合机制，并构建了无需吸湿盐的高效取水材料，为开发快速、稳定的取水材料提供了新设计路径。