上圖為450過濾機(jī)

自英國(guó)的一組研究人員發(fā)明了一種可以從海水中去除鹽分的石墨烯篩。石墨烯技術(shù)的這種發(fā)展可以幫助全球數(shù)百萬無法獲得清潔安全飲用水的人們。

石墨烯氧化物篩可以是濾波的鹽的過程中極其有效。曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家的研究成果發(fā)表在Nature Nanotechnology雜志上。

石墨烯篩過濾海水

到目前為止，大量制造石墨烯基屏障方面存在挑戰(zhàn)。研究人員?利用稱為氧化石墨烯的化學(xué)衍生物解決了一些挑戰(zhàn)。

2004年，曼徹斯特大學(xué)的研究人員首先分離出石墨烯并對(duì)其進(jìn)行了表征。該材料具有一層位于六方晶格中的碳原子。其突破性的特性，其中突出的電導(dǎo)率和抗拉強(qiáng)度，已成為未來發(fā)展較有前途的材料之一。

然而，研究人員在大量生產(chǎn)石墨烯方面遇到困難。通過諸如化學(xué)氣相沉積的現(xiàn)有方法生產(chǎn)單層石墨烯也是非常昂貴的。

同時(shí)，根據(jù)該研究的主要作者Rahul Nair的說法，氧化石墨烯很容易通過可在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的氧化過程生產(chǎn)。

在曼徹斯特大學(xué)進(jìn)行的以前的研究表明，當(dāng)浸入水中時(shí)，氧化石墨烯膜變得有點(diǎn)膨脹，允許較小的鹽分子與水一起流過膜中的孔。

研究人員現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)膜進(jìn)行了改進(jìn)，詳細(xì)介紹了他們?cè)谘芯恐械墓ぷ鳌Ｋ麄冊(cè)谘趸┠さ膬蓚?cè)涂覆環(huán)氧樹脂壁，防止暴露在水中時(shí)膨脹。這樣做也允許他們調(diào)整膜的孔徑，現(xiàn)在可以有效地用作篩子來分離鹽和水。

水資源匱乏和基礎(chǔ)設(shè)施必須克服

的影響全球變暖繼續(xù)降低，現(xiàn)代城市的供水和富裕國(guó)家已開始投資于技術(shù)，使海水淡化。在加州發(fā)生洪災(zāi)后，許多富裕城市開始投資替代水解決方案。

聯(lián)合國(guó)預(yù)計(jì)，到2025年，全球14％的人口將面臨水資源匱乏。缺水已經(jīng)影響到每個(gè)大陸。

“大約1.2十億人，占世界人口的近五分之一，住在身體缺水地區(qū)，500萬人正在接近這一情況，”聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì)。

此外，還有16億人口，即全球近四分之一的人口遭受經(jīng)濟(jì)缺水的困擾。這種情況描述的國(guó)家缺乏必要的基礎(chǔ)設(shè)施來處理來自河流和含水層的水。

采用新型石墨烯篩網(wǎng)，世界將能夠大規(guī)模改善水過濾技術(shù)并解決水資源短缺問題。