因为工业化的进程与全球性的气候均匀状况随时刻的改变，现在全球仍有超越四十亿人面临着严峻的饮水危机。另一方面，大气中蕴藏着极为丰厚的水蒸气，水含量大约相当于地球表面河流总量的6倍，怎么很多且高效地提取出空气中的水蒸气并将其以液态水的方法搜集成为了一个前沿问题。根据吸附式空气取水技能凭借吸附剂完成低湿度下的水蒸气吸附以及低档次热源（如废热、太阳能）的脱附，终究可完成将大气中丰厚的水蒸气转化为可直接饮用的液态水。尽管现在已有的研讨开始展示了空气取水技能的可行性，但是现在研讨中的运转战略遍及为根据太阳能光热驱动的单日单次的运转形式，这一形式没有充沛的运用MOF资料所具有的快速吸附动力学特性，造成了吸附剂功能糟蹋与本钱的上升。一起这一运转形式也不符合“随时随地接连取水”的终极目标。
为此，研讨人员提出了根据吸附-脱附动力学的优化后的运转战略以及配套纯被迫冷却的演示设备，挑选MOF资料Ni2Cl2(BTDD)作为演示所运用的吸附剂，其一维孔道有着非常丰厚且亲水的敞开金属位点，优异的水稳定性和水吸附性，能使其从很多MOF资猜中锋芒毕露。一起该吸附剂可在低湿度下坚持较大的水蒸气吸附量，一起具有极小的回滞特性，非常有利于空气取水使用场景的需求。
针对该资料特性协作团队开发了可习惯规模化使用的封装方案并规划了全新的运转战略。不同于惯例单吸附模块的规划，该战略中运用了多吸附模块以完成设备的准接连运转，而吸附模块数量通过了吸附动力学与脱附动力学的匹配，相似“轮盘”的运转战略能够一起确保设备的接连运转以及吸附剂模块的充沛吸附。在该研讨中，根据此规划思路及拟合成果，研讨人员终究选用了三块相同的吸附模块进行战略演示并据此规划了可打破日夜约束的低温位热能驱动的空气取水设备。
不同于以往研讨遍及选用的制冷剂体系辅佐的冷凝方案，研讨人员根据对冷凝进程的剖析开发了一种纯被迫式冷凝的空气取水设备。该设备全体运用了快拆结构，能够更好地习惯实践使用中的保护与带着。通过优化后的冷凝器被放置在加热腔体的上部，完成了水蒸气解吸与冷凝的有用别离，极大减小了冷凝负荷。在实测中，协作优选的高效吸附剂与所提出的高效运转战略，该设备在24小时合计12个循环的接连运转中完成了2.11 LwaterkgMOF−1day−1高取水量。一起试验中充沛验证了夜间取水的优势，凭借夜间利于冷凝与吸附进程的低温高湿环境，设备在夜间取得了1.4 LwaterkgMOF−1day−1的水生产值。
该研讨依托资料科学、热科学、工程制作等多个范畴的穿插协作，研讨工作得到了国家重点研制方案项目，国家自然科学基金项目等项目的支撑。
