石墨烯膜:讓海水變成飲用水

石墨烯膜:讓海水變成飲用水

2017-04-06 17:18:57  曼徹斯特大學
本文作者:紫蘇/編譯

發表時間:2017-04-06 17:18:57作者:紫蘇/編譯來源:曼徹斯特大學字體大小:A+  A-

 科學家用石墨烯制成了可以篩掉鹽類離子的“篩子”。  

石墨烯膜:讓海水變成飲用水 

 

曼徹斯特大學的科學家的新發現在發表在《自然·納米技術》雜志上。此前的石墨烯氧化物膜已經顯示出了進行氣體分離和水過濾的強大潛力,它們已經被證實可以用于過濾掉小納米顆粒,有機分子甚至大顆粒的鹽的能力。然而它們不能用于篩出脫鹽技術中的普通鹽類,因為它們的“篩孔”還不夠小。

 

曼徹斯特大學以前的研究發現,如果浸入水中,石墨烯氧化物膜變得腫脹,雖然膜還能阻斷較大的鹽類,較小的鹽與水一起通過薄膜。

 

曼徹斯特的團隊現在已經進一步開發了這些石墨烯膜,并且發現了一種避免膜暴露于水時溶脹的方法。他們已經可以精確控制膜中的孔徑,從而可以從咸水中過濾出普通的鹽,保證飲用的安全性。

 

當普通鹽溶解在水中時,它們總是在鹽分子周圍形成水分子的“殼”。這讓氧化石墨烯膜的微小毛細管阻擋鹽與水一起流動。那些獨立的水分子能夠通過膜屏障,相當快速地通過。

 

曼徹斯特大學的 Rahul Nair 教授說:“實現到原子尺度的確定濾孔是一個重大的進步,將為提高脫鹽技術的效率開辟新的可能性。

 

“這是這個領域的第一個明確的實驗,我們還證明了我們可以通過改變濾孔大小,實現對具有對各種濾孔大小的石墨烯膜的大規模生產。

 

隨著氣候變化的影響繼續減少現代城市的供水,富裕的發達國家也在投資海水淡化技術。繼加州的嚴重洪災以后,主要富裕城市也越來越多地尋求替代水解決方案。

 

2025年,聯合國預計世界人口的14%將遇到缺水問題。這種技術有可能徹底改變世界各地的水過濾系統,特別是在無法建造大型脫鹽廠的國家。

責編:科普知識網

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