英國曼徹斯特大學報告,通過摻雜和附加環(huán)氧樹脂涂層,已經(jīng)研制成功符合海水淡化要求的石墨烯過濾網(wǎng)。
在顯微鏡下,石墨烯看起來就是一面篩孔呈六邊形的篩子。在未經(jīng)其它處理的情況下,石墨烯就可以過濾海水中的有機大分子、以及較大直徑的無機顆粒。但是由于石墨烯在水中會膨脹,導(dǎo)致海水鹽度的主要來源氯化鈉(食鹽的主要成分)無法濾除,因此也就達不到海水淡化的目的。
曼徹斯特大學的研究人員通過給石墨烯濾網(wǎng)增加環(huán)氧樹脂涂層,解決了石墨烯遇水膨脹的問題。這樣一來,就剛好使得水分子可以通過石墨烯篩孔、而氯化鈉離子團無法通過。研究人員在實驗中還發(fā)現(xiàn),水分子在通過石墨烯篩孔時會自動排隊通過,過濾速度相當快。

以色列海水淡化工廠淡化設(shè)備
現(xiàn)在主要的海水淡化裝置反滲透膜,因為水分子通過難度很大,要達到可以接受的凈化速度,就要給海水加壓。這一過程需要消耗大量電力,提高了海水膜淡化的成本。水分子在石墨烯上的濾過特性,則使得淡化的能耗降低成為可能。
另一方面,為降低石墨烯本身高昂的制備成本,研究人員采用了氧摻雜的辦法,也就是說,實際用于海水淡化的是一種石墨烯的氧化物,但是仍然保留了它的過濾性能。當然,石墨烯的氧化物還是比淡化薄膜貴很多,因此研究人員稱石墨烯凈化器將主要用于無力建設(shè)大規(guī)模海水淡化工廠和電力供應(yīng)不充沛的沿海地區(qū),滿足基本的潔凈飲用水需要。
聯(lián)合國預(yù)計,隨著氣候變化的發(fā)展,到2025年,全球14%的人口將面臨飲用水危機。
(看看新聞Knews記者:鄒佳騏 編輯:葉蓉)

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