一层添加了纳米粒子的聚合物材料,能让海水淡化滤膜具备吸收阳光、自行加热海水的功能,使淡化过程无须用电。
美国赖斯大学研究人员在新一期美国《国家科学院学报》上报告说,这是该校纳米技术水处理中心第一项重大创新,结合了膜蒸馏技术与纳米光子学。
膜蒸馏是当前主要的海水淡化方案之一,它利用微孔膜的特殊性质,使加热的海水在膜的一侧产生水蒸气,通过滤膜后冷凝成淡水。由于无须把海水加热到沸腾的程度,膜蒸馏的能耗比传统的热蒸馏要低,但仍然很可观。
研究人员利用市面上普通的纳米炭黑粒子,结合多孔聚合物研制出一层特殊材料,放置在滤膜表面。这层材料能吸收80%的阳光能量,只通过太阳能就可以加热海水、产生水蒸气。
添加了特殊材料层的滤膜厚约几毫米。研究人员说,如果用聚光手段,每平方米滤膜每小时可生产6升淡水。他们计划开发出模块化的装置,使用户能便捷地根据实际需求搭建规模合适的淡化设施。
