納米孔隙石墨烯膜對(duì)于海水淡化技術(shù)的突破具有推動(dòng)作用
發(fā)布日期:2019-09-22 來(lái)源: 瀏覽次數(shù):16
近幾年,海水淡化領(lǐng)域突然甚囂塵上,很多企業(yè)和資本紛紛入駐其中,原因在于他們明白了海水淡化是怎么回事兒、具有怎樣巨大的市場(chǎng)前景。甚至一些國(guó)內(nèi)券商預(yù)測(cè),到2020年,海水淡化將在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生逾萬(wàn)億元的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效益。
為了搶奪這塊市場(chǎng),企業(yè)和資本跑馬圈地的做法,讓市場(chǎng)呈現(xiàn)一派繁榮景象。事實(shí)上,海水淡化仍存在諸如問(wèn)題,如海水淡化成本高、供需供應(yīng)不足、核心技術(shù)缺乏等。實(shí)際海水淡化處在較為前期階段,短時(shí)間無(wú)法形成相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)。因此,海水淡化的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)還言談過(guò)早,能夠跑通商業(yè)閉環(huán)的模式更是寥寥無(wú)幾。海水淡化技術(shù)如果實(shí)現(xiàn)突破,那么能將水資源獲取渠道擴(kuò)大、節(jié)省資源。目前海水淡化技術(shù)存在的嚴(yán)重問(wèn)題是核心技術(shù)資源分布不均衡。企業(yè)和資本應(yīng)該創(chuàng)新海水淡化技術(shù),降低成本,而不是緊盯已經(jīng)成熟的領(lǐng)域。
從新消息所知,科研人員通過(guò)埋置支持性碳納米管網(wǎng)絡(luò),研發(fā)了一種改善纖薄石墨烯膜性能的方法。這種石墨烯膜可應(yīng)用在海水淡化領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了降低碎裂或撕開(kāi)并破壞整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的可能性。根據(jù)材料的測(cè)試顯示,這種新型的石墨烯復(fù)合膜具有高透水性和分離鹽的性能水平,是人們理想的脫鹽材料。即是將海水中的鹽分子去除從而實(shí)現(xiàn)淡化,材料應(yīng)該是纖薄且強(qiáng)韌到長(zhǎng)期使用的,表面積含有大小統(tǒng)一且均勻分布的用于有效分離的孔隙。
納米級(jí)別的2D石墨烯非常適合這一用途,它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中展示了迅速且有效的脫鹽性能。然而隨著石墨烯薄膜的表面積增加,容易出現(xiàn)損傷情況。有科研人員研制出一種原子厚薄的石墨烯納米網(wǎng)(GNM),通過(guò)交織的單壁碳納米管(CNT)而得到加固,原理上單壁碳納米管可用物理方法分開(kāi)石墨烯納米網(wǎng)以便形成結(jié)構(gòu)框架,后者能提供厘米尺度的機(jī)械穩(wěn)定性。除此之外,CNT網(wǎng)格可以阻止石墨烯的撕裂擴(kuò)大,有效地將任何損壞局限于小面積。該材料具備高度有效的脫鹽性。科研人員透漏,由于生產(chǎn)大面積CNT加固的石墨烯無(wú)根本上的局限性,因此可將膜輕松按照比例擴(kuò)大至米級(jí)別。
這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)對(duì)于納米孔隙石墨烯膜可按比例擴(kuò)大是次重大里程碑。盡管如此,在真實(shí)的脫鹽系統(tǒng)世界中,實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)仍然有很長(zhǎng)一段路要走。海水淡化技術(shù)的不斷挖掘是前景可期的。對(duì)于如今水資源缺乏的國(guó)家,海水淡化技術(shù)的突破具有歷史性意義的。
近幾年,海水淡化領(lǐng)域突然甚囂塵上,很多企業(yè)和資本紛紛入駐其中,原因在于他們明白了海水淡化是怎么回事兒、具有怎樣巨大的市場(chǎng)前景。甚至一些國(guó)內(nèi)券商預(yù)測(cè),到2020年,海水淡化將在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生逾萬(wàn)億元的產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)效益。
為了搶奪這塊市場(chǎng),企業(yè)和資本跑馬圈地的做法,讓市場(chǎng)呈現(xiàn)一派繁榮景象。事實(shí)上,海水淡化仍存在諸如問(wèn)題,如海水淡化成本高、供需供應(yīng)不足、核心技術(shù)缺乏等。實(shí)際海水淡化處在較為前期階段,短時(shí)間無(wú)法形成相對(duì)成熟的產(chǎn)業(yè)。因此,海水淡化的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)還言談過(guò)早,能夠跑通商業(yè)閉環(huán)的模式更是寥寥無(wú)幾。海水淡化技術(shù)如果實(shí)現(xiàn)突破,那么能將水資源獲取渠道擴(kuò)大、節(jié)省資源。目前海水淡化技術(shù)存在的嚴(yán)重問(wèn)題是核心技術(shù)資源分布不均衡。企業(yè)和資本應(yīng)該創(chuàng)新海水淡化技術(shù),降低成本,而不是緊盯已經(jīng)成熟的領(lǐng)域。
從新消息所知,科研人員通過(guò)埋置支持性碳納米管網(wǎng)絡(luò),研發(fā)了一種改善纖薄石墨烯膜性能的方法。這種石墨烯膜可應(yīng)用在海水淡化領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了降低碎裂或撕開(kāi)并破壞整個(gè)脫鹽系統(tǒng)的可能性。根據(jù)材料的測(cè)試顯示,這種新型的石墨烯復(fù)合膜具有高透水性和分離鹽的性能水平,是人們理想的脫鹽材料。即是將海水中的鹽分子去除從而實(shí)現(xiàn)淡化,材料應(yīng)該是纖薄且強(qiáng)韌到長(zhǎng)期使用的,表面積含有大小統(tǒng)一且均勻分布的用于有效分離的孔隙。
納米級(jí)別的2D石墨烯非常適合這一用途,它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中展示了迅速且有效的脫鹽性能。然而隨著石墨烯薄膜的表面積增加,容易出現(xiàn)損傷情況。有科研人員研制出一種原子厚薄的石墨烯納米網(wǎng)(GNM),通過(guò)交織的單壁碳納米管(CNT)而得到加固,原理上單壁碳納米管可用物理方法分開(kāi)石墨烯納米網(wǎng)以便形成結(jié)構(gòu)框架,后者能提供厘米尺度的機(jī)械穩(wěn)定性。除此之外,CNT網(wǎng)格可以阻止石墨烯的撕裂擴(kuò)大,有效地將任何損壞局限于小面積。該材料具備高度有效的脫鹽性??蒲腥藛T透漏,由于生產(chǎn)大面積CNT加固的石墨烯無(wú)根本上的局限性,因此可將膜輕松按照比例擴(kuò)大至米級(jí)別。
這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)對(duì)于納米孔隙石墨烯膜可按比例擴(kuò)大是次重大里程碑。盡管如此,在真實(shí)的脫鹽系統(tǒng)世界中,實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)仍然有很長(zhǎng)一段路要走。海水淡化技術(shù)的不斷挖掘是前景可期的。對(duì)于如今水資源缺乏的國(guó)家,海水淡化技術(shù)的突破具有歷史性意義的。