石墨烯筛子将海水变成饮用水

石墨烯 - 氧化物膜作为新过滤技术的有希望的候选者已引起相当大的关注。现在已经实现了制造能够筛分普通盐的膜的广受欢迎的开发。

新的研究表明，为数百万难以获得足够清洁水源的人们提供清洁饮用水的现实潜力。曼彻斯特大学的一组科学家的新发现发表在Nature Nanotechnology杂志上。以前的石墨烯氧化物膜已显示出令人兴奋的气体分离和水过滤潜力。

在国家石墨烯研究所开发的石墨烯 - 氧化物膜已经证明了过滤小纳米颗粒，有机分子甚至大盐的潜力。然而，到目前为止，它们不能用于筛分在海水淡化技术中使用的普通盐，这需要更小的筛子。

曼彻斯特大学此前的研究发现，如果浸入水中，石墨烯氧化物膜会变得轻微膨胀，较小的盐与水一起流过膜，但较大的离子或分子被阻塞。

这家位于曼彻斯特的集团现在已经进一步开发了这些石墨烯膜，并发现了一种避免在暴露于水时膜膨胀的策略。膜中的孔径可以精确控制，可以从盐水中筛出常见的盐，使其安全饮用。

随着气候变化的影响继续减少现代城市的供水，富裕的现代国家也在投资海水淡化技术。在加利福尼亚发生严重洪灾之后，主要富裕城市也越来越关注替代水资源解决方案。

当普通盐溶解在水中时，它们总是在盐分子周围形成水分子的“壳”。这允许石墨烯 - 氧化物膜的微小毛细管阻止盐与水一起流动。水分子能够穿过膜屏障并且异常快速地流动，这对于应用这些膜进行脱盐是理想的。

曼彻斯特大学的Rahul Nair教授说：“实现具有均匀孔径至原子尺度的可扩展膜是向前迈出的重要一步，将为提高海水淡化技术的效率开辟新的可能性。

“这是该制度中的第一个明确的实验。我们还证明，有可能扩大所描述的方法并大规模生产具有所需筛分尺寸的石墨烯膜。“

Jijo Abraham先生和Vasu Siddeswara Kalangi博士是该研究论文的联合主要作者：”开发的膜不仅可用于脱盐，而且孔径的原子级可调性也为制造具有按需过滤功能的膜提供了新的机会，能够根据其尺寸过滤掉离子。“亚伯拉罕先生说。

到2025年，联合国预计世界上14%的人口将遭遇水资源短缺。该技术有可能彻底改变世界各地的水过滤，特别是在无法负担大规模海水淡化厂的国家。

希望石墨烯 - 氧化物膜系统可以在较小的规模上建造，使得这种技术可以被没有金融基础设施的国家所接受，以便在不损害所产生的淡水产量的情况下为大型工厂提供资金。

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