最近，英国曼彻斯特大学研究人员创造出一种石墨烯材料的过滤器，能够移除海水中的盐分。相关论文已经在国际顶级学术期刊—《自然·纳米技术》(Nature Nanotechnology)上发表。
世界上有数百万人每天无法获得清洁水源，海水淡化的相关研究一直是科学家的重要目标。来自曼彻斯特大学的学者通过所谓的石墨烯氧化物解决了这一大问题。新制成的这种石墨烯材料能够高效地过滤盐分，并将与此前已有的淡化膜进行对比测试。
石墨烯材料已经出现多年，然而通过现行方法（比如化学气相沉积法）生产大量的单层石墨烯，存在相当的难度，且成本昂贵。
研究负责人Nair博士介绍：“石墨烯氧化物由简单的实验室氧化反应制成。就像墨水或者溶液一样，我们可以基底或多孔材料上制备。至于可扩展性和材料成本，石墨烯氧化物比单层石墨烯具有潜在优势。”
以往工作表明，石墨烯氧化物薄膜浸入水中后会轻度膨胀，导致允许较小的盐分穿过薄膜空隙。而最新研究已经解决了这一问题，他们在石墨烯氧化物薄膜两侧设置环氧树脂的“墙壁”，从而有效抑制了薄膜的膨胀。
也就是说，水分子可以自由通行，而氯化钠分子则不能。因为盐分子周围的水壳比薄膜通道要大。当毛细管大小约为1纳米时，很接近水分子大小，这使得水分子彼此相连，像一列火车那样能够快速流过隔膜。整套设备因此能够理想地进行淡化水作业。
联合国曾预测，到2025年，全球将有14%的人口面临水源维基。随着气候变化持续地减少城市水资源供应，发达国家也不得不大力发展海水淡化技术。
美国西北太平洋国家实验室Ram Devanathan博士表示，我们所希望达到的终极目标是：建造出一种过滤设备，能够通过海水或者废水制备可饮用水，同时只需要耗费最少的能源。 |