近日,一項刊登在《自然納米技術(shù)雜志》的一項研究表明,英國的研究人員成功地組建了一個能夠從海水中去除鹽類物質(zhì)的石墨烯氧化物篩網(wǎng)。這項研究是由曼徹斯特大學的科學家們完成的,該項研究旨在幫助數(shù)以百萬計的人們可以從海水中獲得清潔的飲用水。
石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料,又叫做單原子層石墨。由于其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性,在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領(lǐng)域都得到了長足的發(fā)展。
曼徹斯特大學科學家團隊們發(fā)現(xiàn),石墨烯氧化物由簡單的實驗室氧化反應(yīng)制成。至于可擴展性和材料成本,石墨烯氧化物比單純的石墨烯更具有潛在優(yōu)勢。
研究團隊表示,如果使用單層石墨烯篩網(wǎng),由于氯化鈉分子的尺寸為1納米,所以要在曬網(wǎng)上均勻地鉆上許多小于1納米尺寸的孔,這才能有效地過濾鹽分,但這種鉆孔難度相當大,并且毫無經(jīng)濟性可言。
但是如果改成使用石墨烯氧化物膜,分子間的間隙就阻止鹽分的納米小顆粒,水分子可以自由通行,而氯化鈉分子則不能,這樣就無需進行鉆孔。但是有一個缺點就是石墨烯氧化物接觸水之后會變膨脹,從而會失去抵擋氯化鈉分子的作用。不過研究團隊發(fā)現(xiàn)在石墨烯氧化物薄膜兩側(cè)設(shè)添加氧樹脂的“墻壁”之后,就能有效抑制了薄膜的膨脹。
聯(lián)合國曾經(jīng)預測過,到了2025年,全球?qū)⒂?4%的人口面臨水源緊張的情況。而且隨著氣候變化降水量持續(xù)減少城市水資源供應(yīng)開始緊張,發(fā)達國家也不得不大力發(fā)展海水淡化技術(shù)。而這項技術(shù)的成熟或許會解決全球的淡水資源供應(yīng)緊張的問題。
責任編輯:海凡
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