中澳科學家開發出超薄篩膜：30分鐘內將海水轉化為清潔飲用水
2020-08-11 技術力量
中澳科學家開發出超薄篩膜
中國廈門大學和澳大利亞莫納什大學的聯合團隊已經開發出一種二維納米材料的超薄篩膜，這種篩膜可以過濾水中的鉛和汞等潛在有害離子，並能夠在不到30分鐘的時間內將苦鹹水和海水轉化為清潔的飲用水。
使用這種技術比傳統的淨化系統更有效。它利用了金屬有機框架(MOFs)，金屬有機框架是一類由金屬離子組成的化合物，它們形成的晶體材料是已知材料中表面積最大的。MOFs的孔隙率非常高，可以用茶匙裝下整個足球場的表面。
PSP-MIL-53的專用MOF
研究團隊創造了一種名為PSP-MIL-53的專用MOF。它是通過將聚丙烯酸酯（PSP）引入MIL-53的孔隙中而合成的，這是一種以吸附水和二氧化碳等分子時的呼吸效應和轉換而聞名的專用MOF。
研究人員合成了一種名為PSP-MIL-53的專用MOF，並用陽光淡化海水。每天每公斤MOF能夠產生近140升的淨水，而且MOF可以在4分鐘內再生重用。
這一研究成果可以為全球數百萬人提供飲用水。研究人員不僅能夠過濾水中的有害顆粒，每公斤MOF每天產生139.5L的清潔水，而且比目前的海水淡化做法更節能地完成這一任務。
世界衛生組織建議，優質飲用水的總溶解固體(TDS)應小於百萬分之600(ppm)。研究人員能夠在短短30分鐘內實現TDS<500ppm，並在陽光下4分鐘內再生出MOF，以供重複使用。
王煥廷教授
澳大利亞莫納什大學化學工程系的王煥廷教授表示，這項研究為設計節能和可持續的海水淡化和水淨化的刺激響應材料開闢了新的方向。
他說：「由於鹹水和海水的可用性，並且由於海水淡化過程是可靠的，處理後的水可以整合到現有的水生系統中，而健康風險最小。但是，通過蒸發的熱力淡化過程是能源密集型的，而其它技術，如反滲透，有許多缺點，包括高能耗和膜清洗和脫氯的化學品使用。太陽光是地球上最豐富的可再生能源。我們通過利用陽光再生，開發了一種基於吸附劑的新型脫鹽工藝，從而提供了一種節能和環境可持續的解決方案。」
《自然·可持續發展》雜誌上發表了這篇新論文。
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