[发明专利]一种P-CaCl2

说明书

本发明涉及空气制水领域，尤其涉及一种P‑CaCl₂‑Cr‑MOF气凝胶材料及其制备方法和其应用，所述一种P‑CaCl₂‑Cr‑MOF气凝胶材料，包括MIL‑101（Cr）纳米基材；所述MIL‑101（Cr）纳米基材上附着有交联聚N‑异丙基丙烯酰胺聚合物以及金属盐；所述交联聚N‑异丙基丙烯酰胺聚合物分子中存在具有疏水特性的分子内氢键。本发明克服了以往空气制水材料无法在常温下连续制水，同时在制水过程中需要间断式的吸附‑解吸过程且需要提供电能的缺陷。本发明利用材料自身特性就可以在常温下连续的进行吸附‑解吸的循环作业，无需任何蒸发器、冷凝器，克服了以往间断式的吸附‑解吸过程，并且还具有不需要提供电能的优点。

技术领域

本发明涉及空气制水领域，尤其涉及一种P-CaCl₂-Cr-MOF气凝胶材料及其制备方法和其应用。

背景技术

众所众知，水是维持生命最重要的物质，被誉为“生命之源”。然而，全球饮用水严重匮乏，水源中只有不到1%的淡水资源，并且随着现代工业的快速发展，大量淡水资源被开采、污染，甚至部分地区濒临枯竭。因此，人类安全用水正在受到越来越大的挑战。

大气中的水蒸气，可以通过全球水文循环系统不断补充，水源充足、用之不竭，是一种可靠的淡水资源来源。空气中的水蒸汽没有重金属、农药残留、COD等其它影响水体质量的物质，从空气中取水方便快捷、安全、可靠、纯净、新鲜、可口，是真正意义上的生态健康水。

现有空气制水技术的存在以下缺点：

（1）冷凝技术在空气制水过程中需要电能，要用到压缩机和冷凝器，所以体积比较庞大，只适合于高温高湿条件，在冬季制水效率很低。使用范围受限。

（2）仿生技术是仿造某些沙漠昆虫或植物的特性来收集空气中的水分的。此技术优点是可以不使用电能就可以收集水。但是制水效率不高，体积较大，需要利用日夜温差间断工作。

（3）现有吸附解吸技术对水分子的吸附几乎不受温度和湿度条件的限制，也无需能量辅助，但是解吸过程需要解吸温度较高（高于70℃），需要辅助能量来解吸，如利用太阳能，电热能。另外，吸附解吸过程是间断进行的不能同时进行，阀门开关需要不停的在吸附和解吸过程之间切换。

发明内容

本发明克服了以往空气制水材料无法在常温下连续制水，同时在制水过程中需要间断式的吸附-解吸过程且需要提供电能的缺陷，提供了一种P-CaCl₂-Cr-MOF气凝胶材料的制备方法及其应用以克服上述缺陷。

一种P-CaCl₂-Cr-MOF气凝胶材料，

包括MIL-101（Cr）纳米基材；

所述MIL-101（Cr）纳米基材上附着有交联聚N-异丙基丙烯酰胺聚合物以及金属盐；

所述交联聚N-异丙基丙烯酰胺聚合物分子中存在具有疏水特性的分子内氢键。

一种P-CaCl₂-Cr-MOF气凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将mil-101（Cr）纳米颗粒分散至去离子水中后，向其中加入NIPAM以及交联剂，在引发剂的作用下，聚合得到 P-Cr-MOF气凝胶材料；

（2）对制备得到的P-Cr-MOF气凝材料进行盐化处理，即可得到P--CaCl₂-Cr-MOF气凝胶新材料。