氧化石墨烯薄膜有望将海水淡化成饮用水

一直以来人们对石墨烯的研究从未停止,中国科学技术大学教授吴恒安、博士王奉超与诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组合作,这一课题近期在石墨烯材料研究方面取得突破,称石墨烯有望实现海水的迅速淡化与净化,也就是说以后海水经过净化也可以喝了。

中国科技大学近代力学系教授吴恒安与英国曼彻斯特大学学者长期合作研究,最新发现表明,水环境中的氧化石墨烯薄膜与水相互作用后,会形成约0.9纳米宽的毛细通道,允许直径更小的离子或分子快速通过,而直径大于0.9纳米的离子被完全阻隔。也就是说,氧化石墨烯薄膜具有“快速精密筛选离子”的性能。

吴恒安教授课题组采用理论分析和分子模拟方法,研究了石墨烯纳米通道快速过滤离子的机理。他们的计算机模拟研究表明,石墨烯与离子之间的相互作用使离子在纳米通道中聚集,从而促进了离子的快速扩散。这一发现合理解释了实验结果,也被称为“离子海绵效应”。

专家称,如果通过机械手段进一步压缩薄膜中的毛细通道尺寸,将能高效率地过滤海水中的盐分。这意味着制造一个几分钟内可将一杯海水淡化成饮用水的过滤装置,有望成为现实。

石墨烯材料的作用不断被研发出来,这种新型材料给人类科学带来了一次又一次突破,比如在海水淡化与净化、传感技术以及能源转换等领域,具有广阔的应用前景。相信在不久的将来又会有另一种突破。

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