記者11日從河海大學(xué)了解到，該校水文水資源學(xué)院青年師生團(tuán)隊(duì)基于“金屬-有機(jī)”框架材料，提出一種低成本淡化苦咸水的新方法。相關(guān)成果近期發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《材料地平線》上。
據(jù)論文第一作者徐興濤博士介紹，常見(jiàn)凈水方法有2種：一是吸附過(guò)濾，二是反滲透。“自然狀態(tài)下，水分子通過(guò)半透膜，從淡水向咸水?dāng)U散，這就是滲透作用。反滲透要實(shí)現(xiàn)咸水中鹽與水的分離，這不僅需要滲透膜，還要消耗大量能量。”
徐興濤告訴記者，雖然反滲透是目前苦咸水淡化的主流方法，但存在能耗高、滲透膜成本高、廢液處理難等缺陷，科學(xué)界也一直在嘗試更加節(jié)能、環(huán)保的淡化技術(shù)，“電容去離子”就是其中之一。
團(tuán)隊(duì)核心成員、河海大學(xué)水文水資源學(xué)院2018級(jí)研究生林鵬介紹，“電容去離子”又被稱為電吸附法，將鹽溶液中的電極通電，鹽分的陰陽(yáng)離子就會(huì)被分別吸附到電極的正負(fù)兩極，實(shí)現(xiàn)淡化目的。
“這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它所需電壓很小，相當(dāng)于一節(jié)普通干電池的電壓。而且只要把電壓反接，吸附在電極上的鹽分就會(huì)重新回到溶液中，電極也實(shí)現(xiàn)了再生。”徐興濤說(shuō)，“電容去離子”的關(guān)鍵問(wèn)題在于，目前主流的碳吸附材料性能不佳，容易受到溶解氧的腐蝕，壽命縮短，變相增加了成本。
“我們把‘金屬-有機(jī)’框架材料在氮?dú)庵袩峤?，得到了一種鐵、氮元素?fù)诫s的碳材料。”林鵬說(shuō)，團(tuán)隊(duì)將這種新材料制成的電極置于氧氣飽和的鹽溶液中，測(cè)試結(jié)果表明，電極不僅保持了良好的耐腐蝕性，對(duì)鹽分的吸附量也顯著提升。
河海大學(xué)水文水資源學(xué)院院長(zhǎng)楊濤表示，目前，該院利用這種新材料試制的苦咸水淡化設(shè)備已完成實(shí)驗(yàn)室階段的測(cè)試，下一步將在我國(guó)西北缺水地區(qū)開(kāi)展試驗(yàn)，如果達(dá)成既定目標(biāo)，將對(duì)解決當(dāng)?shù)鼐用袂鍧嶏嬎畣?wèn)題具有重要意義。
