美研發(fā)出可大幅提高海淡效率的二硫化鉬薄膜

美研發(fā)出可大幅提高海淡效率的二硫化鉬薄膜

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　　美國伊利諾伊州立大學(xué)研究人員在《自然·通訊》雜志上發(fā)表論文稱(chēng)，他們發(fā)現二硫化鉬高能材料可更高效地去除海水中的鹽分，通過(guò)計算機模擬各種薄膜的海水淡化效率并進(jìn)行對比后發(fā)現，二硫化鉬薄膜的效率高，比石墨烯膜還要高出70%。
　　目前，先進(jìn)的海水淡化技術(shù)依賴(lài)于一種反滲透過(guò)程，通過(guò)一層薄的塑料膜擠壓過(guò)濾海水以獲取淡水。這種膜的孔洞要大小適中，即要能阻隔鹽和其他臟東西，又可以讓水分子通過(guò)。反滲透法擅長(cháng)過(guò)濾鹽，但淡水產(chǎn)量一直受限。因為盡管它薄如眼膜，但相對于過(guò)濾分子級別的物質(zhì)仍然顯得過(guò)厚，所以需要很大的壓力才能將水推壓過(guò)去，這需要很大的能量，成本非常高。
　　一個(gè)大規模提高透水率的方法是讓膜再薄一些。研究人員找到了納米厚度的石墨烯膜，但石墨烯會(huì )與水發(fā)生反應，給產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)很大挑戰。
　　阿魯魯的團隊將二硫化鉬納米孔作為DNA測序平臺進(jìn)行了研究后，決定探索其在海水淡化中的作用。他們利用該校國家超算應用中心的藍色水域超級計算機進(jìn)行模擬，結果單層二硫化鉬膜在厚度、孔隙幾何及化學(xué)屬性等綜合性能排名中脫穎而出。　　　總的說(shuō)來(lái)，獨特的原子組成結構讓二硫化鉬膜的透水性大大提升，其單層膜的厚度能極大地減少推壓水的能量，進(jìn)而大幅降低運營(yíng)成本。
　　研究人員目前正在測試這種材料在海水凈化方面的其他性能，比如對于塑料膜而言常發(fā)生的污垢堵塞孔洞等問(wèn)題。二硫化鉬雖然是一種新材料，但研究人員相信，制造工藝改造后，其高性能帶來(lái)的應用會(huì )很廣泛。