拯救人类!石墨烯研究用途:将海水转化为饮用水

2017-04-06 08:19:00 威锋网 分享
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  近日,一项刊登在《自然纳米技术杂志》的一项研究表明,英国的研究人员成功地组建了一个能够从海水中去除盐类物质的石墨烯氧化物筛网。这项研究是由曼彻斯特大学的科学家们完成的,该项研究旨在帮助数以百万计的人们可以从海水中获得清洁的饮用水。

  石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,又叫做单原子层石墨。由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。

  曼彻斯特大学科学家团队们发现,石墨烯氧化物由简单的实验室氧化反应制成。至于可扩展性和材料成本,石墨烯氧化物比单纯的石墨烯更具有潜在优势。

  研究团队表示,如果使用单层石墨烯筛网,由于氯化钠分子的尺寸为1纳米,所以要在晒网上均匀地钻上许多小于1纳米尺寸的孔,这才能有效地过滤盐分,但这种钻孔难度相当大,并且毫无经济性可言。

  但是如果改成使用石墨烯氧化物膜,分子间的间隙就阻止盐分的纳米小颗粒,水分子可以自由通行,而氯化钠分子则不能,这样就无需进行钻孔。但是有一个缺点就是石墨烯氧化物接触水之后会变膨胀,从而会失去抵挡氯化钠分子的作用。不过研究团队发现在石墨烯氧化物薄膜两侧设添加氧树脂的“墙壁”之后,就能有效抑制了薄膜的膨胀。

  联合国曾经预测过,到了2025年,全球将有14%的人口面临水源紧张的情况。而且随着气候变化降水量持续减少城市水资源供应开始紧张,发达国家也不得不大力发展海水淡化技术。而这项技术的成熟或许会解决全球的淡水资源供应紧张的问题。

责编:李文瑶