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基于此，研究人員提出了一種光熱空氣集水-質(zhì)子交換膜電解自驅(qū)動系統(tǒng)（圖1）。該系統(tǒng)以有序多級孔碳為空氣集水吸附劑，與改裝的電解槽耦合，實現(xiàn)空氣集水-光熱蒸發(fā)-光驅(qū)動電解過程。吸附劑的多級孔結(jié)構(gòu)（微孔-介孔-大孔）通過模板法與高溫煅燒構(gòu)建，再通過表面氧化增強親水性。在40%相對濕度下實現(xiàn) 0.49升/千克吸附劑/小時的吸水量，同時在20%相對濕度的干旱條件下依然保持穩(wěn)定吸濕與光熱蒸發(fā)性能（圖2a）。在室內(nèi)40%相對濕度模擬條件下，該系統(tǒng)在1.65V恒電壓工作時，綠氫生產(chǎn)速率可達295.5毫升/小時，系統(tǒng)循環(huán)性能優(yōu)異，能夠長期穩(wěn)定運行（圖2b）。野外環(huán)境測試結(jié)果顯示 （圖2c），該系統(tǒng)無需外部加熱或額外能量輸入，真正實現(xiàn)了全太陽能驅(qū)動、零碳排放的綠色制氫。

上述研究得到了國家自然科學(xué)基金、合肥大科學(xué)中心協(xié)同創(chuàng)新培育基金的支持。