纳米孔石墨烯的性能优于最好的商业海水淡化技

时间:2019-03-01

当水分子(红色跟白色)、钠离子跟氯离子(绿色和紫色)在盐水中(右图)遇到由右边大小的孔穿孔的石墨烯薄

(左上)氢化和(右上)羟基化石墨烯孔隙。(下)模仿纳米孔石墨烯过滤盐离子和生产饮用水的侧面图。

这不是研究人员第一次研讨应用纳米孔材料进行海水淡化。反浸透膜利用高压缓慢推动水分子(而不是盐离子)通过多孔膜,与之相反,纳米孔资料在较低的压力下工作,并供应明白的通道,能够比反渗入渗出膜更快地过滤盐水。

在一项新的研究中,来自麻省理工学院的两名材料科学家在模拟中显示,纳米孔石墨烯可能以比目前最好的商业化海水淡化技能——反渗透(RO)快2-3个数量级的速度过滤水中的盐。

麻省理工学院的迷信家在最近一期的《纳米快报》(Nano Letters)上发表了他们对运用单层纳米孔石墨烯进行海水淡化的研究。这项研究表明,通过发明更高效、更有针对性的薄膜材料,目前海水淡化技术的一些毛病是可能避免的。特别是,定制的纳米结构的膜可以允许实际流动的水(完全盐排斥)通过大小打消,导致比反渗透渗出高得多的渗透性。”

诚然大陆包含了地球上97%的水,但目前世界饮用水供给中只有一小部分来自于脱盐盐水。为了增加咱们对盐水的使用,必须使海水淡化技术变得更加节能,并降落可持续发展的本钱。

研究职员猜想,石墨烯优越的透水性可能会导致脱盐技术比反渗入技巧需要更少的能源,使用更小的模块,成本将取决于石墨烯制造方法的未来改进。