美科學(xué)家利用普通納米炭黑粒子，只靠太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)海水淡化

一層添加了納米粒子的聚合物材料，能讓海水淡化濾膜具備吸收陽(yáng)光、自行加熱海水的功能，使淡化過(guò)程無(wú)須用電。

美國(guó)賴(lài)斯大學(xué)研究人員在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上報(bào)告說(shuō)，這是該校納米技術(shù)水處理中心第一項(xiàng)重大創(chuàng)新，結(jié)合了膜蒸餾技術(shù)與納米光子學(xué)。

本文圖片均來(lái)自微信公眾號(hào)“學(xué)術(shù)幫”

膜蒸餾是當(dāng)前主要的海水淡化方案之一，它利用微孔膜的特殊性質(zhì)，使加熱的海水在膜的一側(cè)產(chǎn)生水蒸氣，通過(guò)濾膜后冷凝成淡水。由于無(wú)須把海水加熱到沸騰的程度，膜蒸餾的能耗比傳統(tǒng)的熱蒸餾要低，但仍然很可觀(guān)。

研究人員利用市面上普通的納米炭黑粒子，結(jié)合多孔聚合物研制出一層特殊材料，放置在濾膜表面。這層材料能吸收80%的陽(yáng)光能量，只通過(guò)太陽(yáng)能就可以加熱海水、產(chǎn)生水蒸氣。

添加了特殊材料層的濾膜厚約幾毫米。研究人員說(shuō)，如果用聚光手段，每平方米濾膜每小時(shí)可生產(chǎn)6升淡水。他們計(jì)劃開(kāi)發(fā)出模塊化的裝置，使用戶(hù)能便捷地根據(jù)實(shí)際需求搭建規(guī)模合適的淡化設(shè)施。