水资源短缺给人类的生产带来了巨大挑战，预计到2050年，全球缺水人数将达到50亿。相关研究表明，空气中的水资源含量约12,900立方千米。因此，大气水收集技术受到研究人员的广泛关注，成为获取淡水的有效方法之一。目前，将吸湿盐负载在多孔基质内部的所制备的大气水收集材料取得了一些进展。然而，多孔基质内部孔道的容积有限，随着吸湿时间的增加，其内部所捕获的液态水易发生渗漏，并带走一部分吸湿盐，从而导致样品的吸湿能力下降。

在此，江南大学付少海教授/福州大学赖跃坤教授团队受细胞膜磷脂双分子层的选择透过性的启发，报道了一种三明治结构的纳米纤维膜。该纳米纤维膜由具有光热和疏水性能的顶层和底层以及具有吸湿性能的中间层组成。在大气水收集过程中，纳米纤维膜的中间层可以从空气中直接吸收水分子，而疏水的顶层和底层可以在允许气态水分子传输的同时防止中间层所捕获到的液态水的渗漏（选择透过性）。该研究成果以“Phospholipid Bilayer Inspired Sandwich Structural Nanofibrous Membrane for Atmospheric Water Harvesting and Selective Release”为题发表在《Nano Letters》上，第一作者为江南大学博士生余治华，通讯作者为江南大学付少海教授、福州大学赖跃坤教授。

图一：三明治结构纳米纤维膜的设计策略。

图二：三明治结构纳米纤维膜的性能表征。

图三：三明治结构纳米纤维膜的吸湿及防渗漏性能。

图四：三明治结构纳米纤维膜的蒸发性能。

图五：三明治结构纳米纤维膜的户外性能及年产水量预估。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.3c04658。

通讯作者简介：

福州大学赖跃坤教授致力于超浸润膜材料及环境保护的开发与应用。主持国家重点研发计划项目课题、国家基金委国际合作项目、面上项目、福建省杰青和企业等项目；入选福建省“闽江学者”特聘教授和福建省“百人计划”。近五年，以第一或通讯作者在Chem. Soc. Rev.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、Adv. Funct. Mater.、Environ. Sci. Technol.和Chem. Eng. J.等高水平期刊发表SCI论文120余篇，他引2万余次，H指数82，连续6年入选全球高被引科学家；获授权发明专利38件(国际专利11件)，获侯德榜化工科学技术青年科学奖、中国产学研合作创新奖和教育部高等学校自然科学二等奖(第三)；当选为英国皇家化学会会士；担任国际化工专业期刊Chem. Eng. J.副主编等学术兼职。

付少海教授，江南大学纺织科学与工程学院院长，中国纺织工程学会士，全国纺织学术带头人，入选国家级人才，江苏省333人才二层次、省6大人才高峰和江苏省青蓝工程等高层次人才。主要研究方向生态染整技术、功能纤维材料、纺织品生物仿生技术。主持国家十三五重点研发计划课题、子课题，国家自然科学基金等国家、省级项目30余项。发表学术论文180 余篇（其中 SCI 收录90余篇），部分成果发表在Adv. Mater.、Matter、Nano Letter、ACS Appl. Mater. Interfaces、Chem. Eng. J、J. Clean. Prod.等国际知名期刊上。获中国纺织工业协会科技进步一等奖3项，技术发明一等奖1项，江苏省科技进步二等奖2项、三等奖3项。