最近，英國曼徹斯特大學(xué)研究人員創(chuàng)造出一種石墨烯材料的過濾器，能夠移除海水中的鹽分。相關(guān)論文已經(jīng)在國際頂級學(xué)術(shù)期刊—《自然·納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上發(fā)表。

世界上有數(shù)百萬人每天無法獲得清潔水源，海水淡化的相關(guān)研究一直是科學(xué)家的重要目標(biāo)。來自曼徹斯特大學(xué)的學(xué)者通過所謂的石墨烯氧化物解決了這一大問題。新制成的這種石墨烯材料能夠高效地過濾鹽分，并將與此前已有的淡化膜進(jìn)行對比測試。

石墨烯材料已經(jīng)出現(xiàn)多年，然而通過現(xiàn)行方法（比如化學(xué)氣相沉積法）生產(chǎn)大量的單層石墨烯，存在相當(dāng)?shù)碾y度，且成本昂貴。

研究負(fù)責(zé)人Nair博士介紹：“石墨烯氧化物由簡單的實(shí)驗(yàn)室氧化反應(yīng)制成。就像墨水或者溶液一樣，我們可以基底或多孔材料上制備。至于可擴(kuò)展性和材料成本，石墨烯氧化物比單層石墨烯具有潛在優(yōu)勢。”

以往工作表明，石墨烯氧化物薄膜浸入水中后會輕度膨脹，導(dǎo)致允許較小的鹽分穿過薄膜空隙。而最新研究已經(jīng)解決了這一問題，他們在石墨烯氧化物薄膜兩側(cè)設(shè)置環(huán)氧樹脂的“墻壁”，從而有效抑制了薄膜的膨脹。

也就是說，水分子可以自由通行，而氯化鈉分子則不能。因?yàn)辂}分子周圍的水殼比薄膜通道要大。當(dāng)毛細(xì)管大小約為1納米時，很接近水分子大小，這使得水分子彼此相連，像一列火車那樣能夠快速流過隔膜。整套設(shè)備因此能夠理想地進(jìn)行淡化水作業(yè)。

聯(lián)合國曾預(yù)測，到2025年，全球?qū)⒂?4%的人口面臨水源維基。隨著氣候變化持續(xù)地減少城市水資源供應(yīng)，發(fā)達(dá)國家也不得不大力發(fā)展海水淡化技術(shù)。

美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室Ram Devanathan博士表示，我們所希望達(dá)到的終極目標(biāo)是：建造出一種過濾設(shè)備，能夠通過海水或者廢水制備可飲用水，同時只需要耗費(fèi)最少的能源。