北化工相国磊、金君素团队：聚合物微球限域原位生长MOF复合材料实现干燥环境下快速水捕集

背景：在干旱和低湿度环境中，高效从空气中捕集水是大气集水技术的核心挑战。金属有机框架材料（MOFs）虽在低湿度下吸附能力强，但粉末形态易团聚，导致传质受阻、动力学性能差，限制工程应用。研究目的：为解决上述问题，北京化工大学相国磊、金君素团队提出一种新策略，通过在多孔聚丙烯酸酯微球内部原位生长MOF-303，制备MOF-303@poly(acrylates)复合材料，旨在提升材料的吸附动力学和稳定性。结论：该复合材料在保持高吸附容量（0.348 g g⁻¹，20%相对湿度）的同时，显著改善了吸附动力学，水蒸气吸附速率提高2.74倍，脱附速率提高2倍，且在100次循环中性能稳定。这种限域生长策略有效解决了粉末MOF的传质和力学稳定性瓶颈，为MOF基大气集水技术的工程应用迈出关键一步。