据外媒New Atlas报道 , 地球上绝大部分的水是不能喝的 。 海水淡化可能是满足世界饮用水需求的一项重要技术 , 现在韩国工程师已经开发出一种新的纳米纤维膜 , 可以长期有效运行 。
有几种不同的方法来淡化水 , 但这项研究的重点是膜蒸馏法 。 在这个过程中 , 膜一侧的咸盐水被加热 , 而另一侧的淡水则保持低温 。 膜是疏水性的 , 以排斥液态水 , 但来自热侧的水蒸气仍然可以通过孔隙 。 由于蒸汽压力差 , 它漂移到冷的一边 , 在那里重新凝聚成淡水 。
问题是 , 盐分和其他污染物在膜上的堆积会影响其疏水性 。 最终 , 盐水会渗漏 , 使淡水变得不那么新鲜 , 需要更换膜 。
因此在新研究中 , 韩国土木工程和建筑技术研究所(KICT)的研究人员创造了更先进的膜 。 通常情况下 , 它们是通过一种叫做电纺的工艺制成的 , 在这种工艺中 , 使用一种电力将带电的纳米纤维从喷嘴中抽出 。 KICT团队使用了一种叫做共轴电纺的版本 , 在打印过程中两种不同的材料被混合在一起 。
在这种情况下 , 这两种材料是一种叫做PVDF-HFP的聚合物和硅气凝胶 。 粗糙的表面有助于排斥水 , 而二氧化硅气凝胶就像一个热绝缘体 , 使热的一面不会使冷的一面升温 。 这反过来又使蒸汽压力差保持在较高水平 , 并使膜更有效率 。
在测试中 , 该团队对新膜进行了30天的运行 , 并发现在这段时间内它仍然可以过滤掉99.99%的盐 。 这比其他电纺纳米纤维膜的运行时间要长得多 , 研究小组说 , 其他电纺纳米纤维膜在连续使用50小时以上就会开始泄漏 。
该研究的首席研究员Yunchul Woo博士说:“共轴电纺纳米纤维膜在处理海水溶液方面具有强大的潜力 , 而不会出现湿润问题 , 并且可能是试验规模和实际规模的膜蒸馏应用的合适膜 。 ”
【黑洞|新型混合型膜以99.99%的效率淡化海水】这项研究发表在《Journal of Membrane Science》杂志上 。
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