納米多孔碳復合膜可實現(xiàn)更快的脫鹽
基于碳納米孔的新膜可以以前所未有的速度對水進行脫鹽,從而指向更快,更便宜的海水淡化。
該膜由阿卜杜拉國王科技大學與幾所中國大學合作設計和測試,是一種復合材料,由在多孔陶瓷基體上生長的納米多孔碳層組成。在脫鹽測試中,它從鹽水溶液中去除了所有的鹽,同時實現(xiàn)了比現(xiàn)有膜快幾倍的吞吐量。
“我們還用紅海水測試了膜,并獲得了與實驗室相同的性能。實際應用中的海水淡化性能不會成為問題,“負責該項目的KAUST的Zhiping Lai說。“實際應用中的最大挑戰(zhàn)將是膜污染,這是任何膜工藝的致命弱點。”
“幾乎完全脫鹽是完全出乎意料的,”賴說。該團隊發(fā)現(xiàn),膜使水脫鹽,因為碳納米管略微排斥水,導致碳和陶瓷之間形成微小的氣隙。
水蒸氣從間隙的鹽水側蒸發(fā),留下鹽并在膜的陶瓷側作為淡水冷凝。
通過碳的高流速和氣隙的狹窄使得膜能夠比現(xiàn)有的聚合物膜顯著更快地過濾水。碳復合材料還可以回收否則會損失的大部分熱量。與高流速一起,這使得可以設計出更有效的脫鹽工具。
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