11月11日,記者從河海大學了解到,該校水文水資源學院青年師生團隊基于“金屬-有機”框架材料,提出一種低成本淡化苦咸水的新方法。相關成果近期發表在國際學術期刊《材料地平線》上。

中國科研人員提出利用新材料低成本苦咸水淡化新方法

據論文第一作者徐興濤博士介紹,常見凈水方法有2種:一是吸附過濾,二是反滲透?!白匀粻顟B下,水分子通過半透膜,從淡水向咸水擴散,這就是滲透作用。反滲透要實現咸水中鹽與水的分離,這不僅需要滲透膜,還要消耗大量能量?!?


徐興濤告訴記者,雖然反滲透是目前苦咸水淡化的主流方法,但存在能耗高、滲透膜成本高、廢液處理難等缺陷,科學界也一直在嘗試更加節能、環保的淡化技術,“電容去離子”就是其中之一。


團隊核心成員、河海大學水文水資源學院2018級研究生林鵬介紹,“電容去離子”又被稱為電吸附法,將鹽溶液中的電極通電,鹽分的陰陽離子就會被分別吸附到電極的正負兩極,實現淡化目的。


“這項技術的優點在于它所需電壓很小,相當于一節普通干電池的電壓。而且只要把電壓反接,吸附在電極上的鹽分就會重新回到溶液中,電極也實現了再生?!毙炫d濤說,“電容去離子”的關鍵問題在于,目前主流的碳吸附材料性能不佳,容易受到溶解氧的腐蝕,壽命縮短,變相增加了成本。


“我們把‘金屬-有機’框架材料在氮氣中熱解,得到了一種鐵、氮元素摻雜的碳材料?!绷柱i說,團隊將這種新材料制成的電極置于氧氣飽和的鹽溶液中,測試結果表明,電極不僅保持了良好的耐腐蝕性,對鹽分的吸附量也顯著提升。


河海大學水文水資源學院院長楊濤表示,目前,該院利用這種新材料試制的苦咸水淡化設備已完成實驗室階段的測試,下一步將在我國西北缺水地區開展試驗,如果達成既定目標,將對解決當地居民清潔飲水問題具有重要意義。


文章來源: 新華社

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