通过沸石-金属有机框架（Zeolite-MOF）复合材料提升冷却效果和大气水分收集能力：MIL-160（铝基）与AFI型沸石混合吸附剂的实验与热力学评估

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Enhancing Cooling and Atmospheric Water Harvesting via Zeolite-MOF Composites: Experimental and Thermodynamic Evaluation of MIL-160 (Al) and AFI-Type Zeolite Hybrid Adsorbents

开发MIL-160(Al)与AFI沸石复合材料用于低品质热能驱动的吸附冷却及大气水收集系统，通过调控孔道结构和亲疏平衡获得S型吸附等温线及高可回收性，提升系统COP达68.3%、SCP至0.69 kW/kg和6.797 L/kg水产量。

　　

本研究开发了一种物理混合复合吸附剂，该吸附剂由MIL-160（Al）金属有机框架（MOFs）和AFI型沸石组成，可用于大气水收集（AWH）和吸附冷却（AC）系统，并且这些系统由低品位热能驱动。通过调整孔结构及亲水-疏水平衡，制备出了具有“S形”水吸附等温线和明显相变特性的复合材料。这使得该复合材料能够在较窄的温度范围内实现高效吸水。这些复合材料采用回流辅助法制备，表现出优异的热稳定性（>300°C）、快速的吸附-解吸动力学性能以及良好的循环再生能力。结合实验验证的等温线和动力学数据进行的动态模拟表明，这种复合吸附剂通过提高冷却功率和效率显著提升了系统性能。与纯MIL-160（Al）金属有机框架（MOFs）相比，混合吸附剂的性能系数（COP）提高了68.3%（达到0.58），比冷却功率（SCP）提高了108.8%（最高可达0.69 kW/kg），单位质量MOF的水生产率提高了54.4%（最高可达6.797 L H₂O/kg）。将MIL-160（Al）/AFI沸石复合材料应用于大气水收集和吸附冷却系统，为热管理和分散式水资源收集提供了节能解决方案。