摘要：针对沙漠、高原等降水稀少的极端天气,农业发展深受环境制约.然而,科学利用空气水与太阳能,能够有效缓解农作物产量不足的问题.本文通过Fe 3d电子空轨道与N、O孤电子对配位,形成吸水活性位点,从而构建吸湿凝胶,快速捕获空气水分子.实验发现,在15℃和60%相对湿度下,凝胶可以捕获自身重量1.16倍的水分子,且在40℃实现全脱水,能够稳定工作>60次吸附/解吸循环.高湿度环境下,凝胶的空气水捕获容量达3.5 g/g,证明了通过配位反应制备的凝胶能够快速捕获空气中的水分子,吸水效率远大于商业干燥剂,如硅胶与氯化钙.利用凝胶收集空气水,其液态水中各离子浓度达WHO饮用水标准,证明利用凝胶捕获的空气水可用于农业灌溉.利用吸湿凝胶设计农业自动补水装置,结合温度传感器、湿度传感器和光敏传感器对棚内环境进行实时监测,从而自动化控制棚内植物生长的环境.实验结果表明,利用凝胶能够将棚内的相对湿度从55%提升至88%,从而达到豌豆种子正常生长的环境,在干旱地区通过空气水自动灌溉后,豌豆苗持续生长>30 cm.