DOI: 10.1039/d0ra03939j
水危機是一個巨大的社會問題,解決方案之一是在常規水收集方法無法使用或使用不充分的地區設置霧水收集裝置(FWCs)。FWC中最常見的集霧介質是拉舍爾(Raschel)網,在本研究中采用電紡聚酰胺6(PA6)納米纖維對其進行修飾。親水性PA6納米纖維直接沉積在拉舍爾網格上,以構建分層結構,增加了有效表面積,從而增強從霧中捕獲水滴的能力。使用掃描電子顯微鏡(SEM)和環境SEM(ESEM)研究了該裝置的網孔和潤濕行為。研究者對拉舍爾網和親水性PA6納米纖維的不同配置進行了霧水收集實驗。親水性納米纖維的添加使從霧中收集水的效率比原先提高了3倍。這項研究展示了一種新穎且直接的方式以改善現有技術,通過更改網格上液滴的形成機制來提高集水率。
圖1.(a)靜電紡絲和(b)霧收集的實驗裝置示意圖。
圖2.(a)拉舍爾網格的宏觀和顯微照片,(b)拉舍爾網中各個帶表面的特寫,(c)具有PA6納米纖維層的拉舍爾網格,(d)沉積在拉舍爾帶上的納米纖維和(e)Raschel網格帶之間的PA6納米纖維網絡的SEM。
圖3.樣品網格上潤濕行為的ESEM顯微照片:(a)和(b)拉舍爾網;(c)和(d)R+PA6。
圖4.暴露于加濕器的霧流60分鐘后,網孔上的水滴:(a)僅拉舍爾網;(b)PA6納米纖維;(c)拉舍爾網和沉積在頂部的PA6納米纖維(R+PA6);(d)兩層拉舍爾網,中間有PA6納米纖維(R–PA6-R)。
圖5.收集的水:(a)在該過程中每30分鐘一次;(b)對于拉舍爾網、雙層拉舍爾網(2 Raschel)、PA6納米纖維、帶有PA6納米纖維(R+PA6)的拉舍爾網、雙層帶有PA6納米纖維的拉舍爾網2×(R+PA6)和兩個拉舍爾網之間有一層PA6納米纖維(R–PA6-R)每小時計算一次。