@ 2017.04.06 , 22:00
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石墨烯筛变海水为饮用水

氧化石墨烯薄膜作为可用于过滤工艺的替代品,受到了大量的关注。现在研究者实现了利用薄膜筛选食盐这一吃香的技术。

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石墨烯薄膜

研究者证实利用该技术,可提供洁净饮用水,造福数百万挣扎于净水资源匮乏困境的人们。

英国曼彻斯特大学研究者已将该发现发表在自然纳米技术杂志上。氧化石墨烯薄膜被证实可被用于气体分离和水过滤应用中。

国家石墨烯研究所研发的氧化石墨烯薄膜早已被证实可被用于过滤小型纳米粒子、有机分子以及大颗粒盐。然而由于脱盐技术要求更细密的筛子,因此至今都未被用于食盐筛选。

曼彻斯特大学早先的研究发现将氧化石墨烯薄膜浸入水中,该薄膜会略微膨胀,小颗粒盐分将随水一同流过薄膜,但更大的离子或者分子则会被阻挡。

研究团队进一步对这些石墨烯薄膜进行了研究,发现了一种避免薄膜在水中膨胀的方法。研究者可精确控制薄膜的孔隙大小,据此过滤盐水中的食盐,将盐水变为饮用水。

由于温度变化产生的效应不断减少都市的水供应,富裕的国家正在研究脱盐技术。随着加利福尼亚的严重洪灾的发生,各大主要富裕城市也开始研究供水替代方案。

当食盐溶于水,将在盐分子周围形成水分子壳,使得氧化石墨烯薄膜中的微小毛细管阻挡盐分随水流过。水分子能通过这层薄膜障壁,并反常地快速流过,对于脱盐应用十分理想。

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将对该氧化石墨烯薄膜与现有脱盐技术的薄膜中进行对比测试

曼彻斯特大学教授Rahul Nair说道:“可扩展薄膜的实现将孔隙大小降至原子尺度,是技术发现前进重要的一步,将为脱盐技术的效率提升打开新的大门。这是国内首个清楚的实验。我们还证实所提出的方法具有比例放大的可能,可按照指定筛眼孔径进行大规模生产。”

论文联合作者Jijo Abraham先生和Vasu Siddeswara Kalangi博士说道:“所提出的薄膜不仅可用于脱盐技术,而且原子尺度的孔隙调节技术打开了按需薄膜制造的大门,使得可以根据要过滤的离子尺寸指定孔隙大小。”

英国预计到2025年14%的全球人口将遭遇水荒。该技术可被用于世界范围内水过滤技术的改革,特别是无法建造大型脱盐工厂的国家和地区。

希望未来能在小规模下建造氧化石墨烯薄膜系统,使得那些不具备建造大型工厂的经济实力的国家也能使用该技术,获得大量的清洁水。

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 食品级怪蜀黍
    @1 year ago
    3418139

    石墨烯队终于又拿到一分

  2. 3418146

    “制备方法与量产是目前石墨烯产业的一大瓶颈。”北京墨希控股集团公司总裁王仲勋对记者表示。“石墨烯一克比黄金贵。”…………估计把这啥石墨烯薄膜直接卖了买淡水还省钱点

  3. 梦游的肥皂泡
    @1 year ago
    3418151

    为什么我又想到了我大A股?

  4. rename
    @1 year ago
    3418165

    @dxd20:
    比如海难救生筏上给配一些?

    民用救生筏一般是直接配淡水袋,又重又容易变质.
    军队针对海难救生一般会用离子交换树脂做的海水脱盐剂,据说效果还不错,但属于消耗品,用完就没了.
    海军一些舰艇上会附带电动或允许人力驱动的反渗透泵来获取淡水,耗能有点高,而且反渗透膜本身也属于易耗品.

    如果石墨烯用在这上面,最后过滤海水不会像反渗透泵那样需要很高的水压的话,搞不好能救不少海员和飞行员的命呢.
    人命总归要贵过黄金了吧?
    至少就我所知培养一个飞行员是很贵很贵的

  5. 3418187

    @rename: 军用民用不是一码事儿,离民用还早着呢。

  6. you_know_who
    @1 year ago
    3418189

    R0膜过滤加反冲洗,做为主流应该不是石墨烯能匹敌的吧!毕竞滤了以后不能洗,怎么都不够使啊!

  7. 3418207

    海水淡化的技术屏障是除盐设施积聚了太多别的乱七八糟的污物以后很难洗干净吧……

  8. 白饭鱼
    @1 year ago
    3418236

    海水变淡水不是技术上做不到,是成本高的问题,或者说低成本下做不到而已。而这个东西1克比黄金还贵??过滤完之后清洁问题怎么解决??清洁难度,费用??全部换新??说到底还是没解决成本问题。

  9. 二两
    @1 year ago
    3418238

    @白饭鱼: 照这么说筛子都只能用一次

  10. dogisacat
    @1 year ago
    3418265

    @dxd20: 以目前角度,水资源会越来越贵,而须求会越来越多,所以及早研究是很重要的,即使浪费了数吨黄金,如果有明显进步也值得,反正人没有了黄金不会死。

  11. dogisacat
    @1 year ago
    3418270

    @白饭鱼:
    这货现在最大的贡献是小规模工厂也能应付,而传统技术须要大型工厂才能设置。而且也可对新技术有所期待,反正可行方案越多越好。

  12. MagicAska
    @1 year ago
    3418307

    @dxd20: 这要看纯度和生产方法,垃圾石墨烯便宜的像白菜。。

  13. lang5535
    @1 year ago
    3418308

    @二两: 筛子有的是办法疏通,你拿手指扣都可以。这个你能扣吗?

  14. 帮主
    @1 year ago
    3418316

    海水淡化啊,还是用个塑料盆上面盖块塑料布在太阳底下晒来的实惠

  15. Solatrader
    @1 year ago
    3418336

    呃能通过水分子但截留氯和钠离子?

  16. 3418365

    没人吐槽“盐分子”么?

    海水里盐难道不是以离子形式存在的?

  17. 老蛋
    @1 year ago
    3418921

    @rename: 只是紧急使用的救生艇的话,离子交换树脂就足够消耗了。

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