石墨烯篩變海水為飲用水

氧化石墨烯薄膜作為可用於過濾工藝的替代品，受到了大量的關注。現在研究者實現了利用薄膜篩選食鹽這一吃香的技術。

石墨烯薄膜

研究者證實利用該技術，可提供潔凈飲用水，造福數百萬掙扎於凈水資源匱乏困境的人們。

英國曼徹斯特大學研究者已將該發現發表在自然納米技術雜誌上。氧化石墨烯薄膜被證實可被用於氣體分離和水過濾應用中。

國家石墨烯研究所研發的氧化石墨烯薄膜早已被證實可被用於過濾小型納米粒子、有機分子以及大顆粒鹽。然而由於脫鹽技術要求更細密的篩子，因此至今都未被用於食鹽篩選。

曼徹斯特大學早先的研究發現將氧化石墨烯薄膜浸入水中，該薄膜會略微膨脹，小顆粒鹽分將隨水一同流過薄膜，但更大的離子或者分子則會被阻擋。

研究團隊進一步對這些石墨烯薄膜進行了研究，發現了一種避免薄膜在水中膨脹的方法。研究者可精確控制薄膜的孔隙大小，據此過濾鹽水中的食鹽，將鹽水變為飲用水。

由於溫度變化產生的效應不斷減少都市的水供應，富裕的國家正在研究脫鹽技術。隨著加利福尼亞的嚴重洪災的發生，各大主要富裕城市也開始研究供水替代方案。

當食鹽溶於水，將在鹽分子周圍形成水分子殼，使得氧化石墨烯薄膜中的微小毛細管阻擋鹽分隨水流過。水分子能通過這層薄膜障壁，並反常地快速流過，對於脫鹽應用十分理想。

將對該氧化石墨烯薄膜與現有脫鹽技術的薄膜中進行對比測試

曼徹斯特大學教授Rahul Nair說道：「可擴展薄膜的實現將孔隙大小降至原子尺度，是技術發現前進重要的一步，將為脫鹽技術的效率提升打開新的大門。這是國內首個清楚的實驗。我們還證實所提出的方法具有比例放大的可能，可按照指定篩眼孔徑進行大規模生產。」

論文聯合作者Jijo Abraham先生和Vasu Siddeswara Kalangi博士說道：「所提出的薄膜不僅可用於脫鹽技術，而且原子尺度的孔隙調節技術打開了按需薄膜製造的大門，使得可以根據要過濾的離子尺寸指定孔隙大小。」

英國預計到2025年14%的全球人口將遭遇水荒。該技術可被用於世界範圍內水過濾技術的改革，特別是無法建造大型脫鹽工廠的國家和地區。

希望未來能在小規模下建造氧化石墨烯薄膜系統，使得那些不具備建造大型工廠的經濟實力的國家也能使用該技術，獲得大量的清潔水。

[CliffBao via phys]

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