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澳大利亚科学家发明了新净水系统,用石墨烯制成

时间:2018/03/05 14:32:00 来源:好奇心日报 作者: 转到手机版查看 www.jieju.cn

据称生产成本不高

澳大利亚最大的国家级科研机构 CSIRO(联邦科学与工业研究组织),最近用石墨烯制造了一个简易的过滤系统 Graphair。该系统由一层用石墨烯制成的过滤薄膜组成,过滤膜上布满了微小的纳米通道,可以让水通过,却能阻挡分子结构更大的污染物。

澳大利亚科学家发明了新净水系统,用石墨烯制成

研究团队做了一组对照实验,对比了两台同样的在售净水器的净水效果,一台加了 Graphair 薄膜,另一台未加。市面上的净水器存在的一个问题是,当使用时间延长,一些污染物会在过滤膜上堆积,从而影响净水效率与效果,人们为此不得不经常性地清洁过滤膜。而在实验中,加了 Graphair 薄膜的净水器,其过滤膜表面被污染物覆盖之后,净水效率未受影响。而未加 Graphair 薄膜的净水器,过滤速度会在 72 小时内减半。

澳大利亚科学家发明了新净水系统,用石墨烯制成

在 CSIRO 的研究团队看来,这种过滤系统可以作为现存净水步骤的一个替代方法,用于帮助发展中国家的居民更高效的获取净化水。

而 Graphair 可以正常使用的关键,在于 CSIRO 团队特制的石墨烯结构。

石墨烯由六角蜂巢晶格状的单层碳原子组成,是世界上最薄但最坚硬的纳米材料。2004 年,曼彻斯特大学的物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫从石墨中成功分离石墨烯,两人因此共获 2010 年的诺贝尔物理学奖。不过通常情况下,石墨烯是防水的,因而并无可能用于水的净化过程中。

2017 年,CSIRO 的研究人员通过加热豆油、使其分解成一系列的碳“建筑构件”(building unit),用于石墨烯的合成。这种新型石墨烯可以实现过滤水却阻挡污染物的效果,还能用于海水淡化。

负责这一项目的 Dong Han Seo 博士表示,这种石墨烯过滤膜可以 100% 阻挡盐分与家庭污染物(比如清洁剂、油污等)。

目前他们正在寻找合作对象,希望将这种技术规模化,以改善家庭及城镇用水的水质。

 

题图及文内图均来自 CSIRO


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