手机贤集

贤集网技术服务平台欢迎您

登录 注册

科学家成功发明石墨烯过滤薄膜 可将海水过滤直接转为饮用水

文章来源: 合肥微晶材料科技有限公司       发布时间:2019-06-19

6月19日,记者了解到,澳大利亚华裔科学家在海水淡化技术方面有了重大突破,科学家成功发明过滤薄膜,可将海水过滤直接转为饮用水,生活饮水和工业用水问题能得到有效解决。

科学家成功发明石墨烯过滤薄膜 可将海水过滤直接转为饮用水

地球上,人类能使用的淡水含量为2.5%,剩余97.5%则是海水或咸水,而全球绝大部分国家则是严重缺水的。水作为生命之源是非常重要的,如何解决水资源问题成为国家和地区的头号难题。


在新的海水淡化技术还未公布之前。在人类现代工业生产中,需要用到大量的水资源,开源节流是解决水资源匮乏的最好方式,尽管很多现代企业安装水循环系统,但也只能缓解水资源匮乏局面,仍不能减轻水资源浪费现象。有物理常识的朋友肯定清楚,通过蒸馏方法从大海中提取淡水,但是耗时耗力,淡水产量较少,不能进行大规模生产。科学家们在此基础上做出其它尝试,还未能研究出高效方法。


澳大利亚华裔科学家利用石墨烯技术生产出一种石墨烯过滤膜,薄膜晶莹剔透、薄如蝉翼,这样一个不起眼的小纸片,居然能使污浊的海水从上面一次过滤,达到转化饮水标准的淡水。


这一技术其实不是什么稀罕事儿,几年前就有科学家完成了实验,由于当时石墨烯薄膜制造成本太过昂贵,想实现大规模的海水淡化显然不现实。澳大利亚华裔科学家研发得到石墨烯薄膜,利用生活中常见的大豆油作为原材料,生产出来的薄膜却保留了石墨烯薄膜的特性,生产成本低廉。


为什么石墨烯过滤薄膜能实现海水淡化呢?薄膜上的微观纳米通道只有水分子可以通过,其它物质被隔离在外,而相较传统过滤材料,这种新型石墨烯薄膜可以重复使用,即便表面被一些杂质和污染物堵塞,依然能保证过滤性能。目前,实验人员正在加紧测试薄膜的实用性。

科学家成功发明石墨烯过滤薄膜 可将海水过滤直接转为饮用水

其实,这并不是氧化石墨烯薄膜的首次“精彩亮相”。在此之前,这种材料已经在分离气体和过滤离子等领域取得了很大的进步。


之前,曼彻斯特大学的一项研究表明,氧化石墨烯薄膜浸入到水中,它们会发生一些变形,使薄膜的孔径变大,因此体积较小的离子就会随着水流穿过薄膜,而体积较大的离子或分子会被阻隔,这就起了一定程度的过滤作用。


而现在,曼彻斯特大学研究团队的最新研究成果显示,这些氧化石墨烯薄膜得到了进一步优化,避免了在水流过薄膜时造成的孔径扩张。

科学家成功发明石墨烯过滤薄膜 可将海水过滤直接转为饮用水

最重要的是,这次他们能够精确控制氧化石墨烯薄膜的孔径大小,这就能够有效地阻挡不需要的离子。使用这种石墨烯薄膜过滤后的水能够饮用,且更安全。


毫无疑问,这次的成果具有重大的现实意义。一方面,按照联合国的“持续发展目标”,到 2030 年,世界上的每个人都能得到基本的淡水资源,然而目前形势并不乐观。


另一方面,气候变化也正在将人们置于水安全威胁的边缘,干旱、洪水、冰川融化都会导致淡水资源的短缺。长期下去,这些因素又会进一步影响粮食生产、医疗卫生、能源与工业。淡水资源的匮乏已经给人类带来了不容忽视的威胁。


联合国预测,到达 2025 年,世界上将有 14%的人口面临着缺水的威胁。这项技术有望革新全世界范围内的过滤水技术,特别是对于那些不能承担起建立大规模脱盐工厂的国家极为有利。


根据这项研究成果,人们可以按需设计氧化石墨烯薄膜的孔径,以实现“按需过滤”。地球上有充足的水资源,海洋就是我们充足的水资源库,如果我们能够大规模制造这种薄膜系统用于海水淡化,淡水危机就能很好地解决。


目前,许多发达国家都在加大投资海水淡化技术,因此该技术也正处于发展的关键期。


这项海水淡化技术若能被大规模的推广,则可以直接从海里过滤取水,再也不用担心淡水缺乏的问题了。


注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

声明:“贤集网”的所有作品,版权均属于贤集网,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容版权归原网站所有,如有侵权或其他问题, 请及时通过电子邮或者电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失

我来说几句


获取验证码
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~