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使用纳米材料,就能用太阳能淡化海水了

科普小知识2021-09-25 10:46:50
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使用纳米材料,就能用太阳能淡化海水了

一层添加了纳米粒子的高分子材料可以使海水淡化滤膜具有吸收阳光和自加热海水的功能,淡化过程中不需要电。

莱斯大学的研究人员在最新一期的《美国国家科学院学报》上报道,这是该大学纳米技术水处理中心的第一项重大创新,将膜蒸馏技术与纳米光子学相结合。

膜蒸馏是目前海水淡化的主要方案之一。它利用微孔膜的特殊性质,使加热的海水在膜的一侧产生水蒸气,并在通过膜后凝结成淡水。由于海水不需要加热到沸腾水平,膜蒸馏的能耗低于传统的热蒸馏,但海水淡化仍然相当可观。

研究人员利用市场上常见的碳黑纳米颗粒,结合多孔聚合物,开发出一层特殊材料,将其放置在滤膜表面。这层材料可以吸收80%的阳光能量,只有通过太阳能海水才能被加热产生水蒸气。

添加了特殊材料层的过滤膜大约有几毫米厚。研究人员说,如果使用光,每小时每平方米过滤膜可以产生6升淡水。他们计划开发模块化设备,以便用户能够根据实际需要轻松建造适当规模的海水淡化设施。