英学者发表碳纳米管在海水脱盐中应用效率是RO膜20倍
2014-04-20 18:12:59
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据辽宁省科学技术厅网2011年6月27日讯 英国斯特拉斯克莱德大学热力学与流体力学教授Jason Reese在2011年6月的《物理世界》中介绍了碳纳米管（CNTs）在海水脱盐中的应用，为世界不断增长的人口对饮用水增长的需求提供了一种可能的解决方法。
Reese的研究小组采用计算机模拟，研究应用CNTs（其实就是一个原子厚的碳层卷成的圆筒）把大量海水转化为纯的清洁饮用水从而解决饮用水短缺问题的可行性。
他们的技术基于渗透现象（水从溶质浓度低的一侧穿过半透膜流向溶质浓度高的一侧）。但如很多现有的海水脱盐厂一样，Reese的技术实际上使用“反渗透”这个相反的过程：水向相反方向运动，即从溶质浓度高的一侧流向溶质浓度低的一侧。
我们可以想象中间被半透膜隔开成两半的一大桶水，一半为淡水，另一半为海水。水会从淡水一侧自然流向海水一侧以稀释海水平衡浓度。
但在反渗透中，在海水一侧施加高压，从而逆转上述过程，水从海水一侧流向淡水一侧，海水浓缩。
尽管这个过程可以去除海水中的盐和矿物成分，但它效率很低，而且产生高压的成本很大。
然而，根据Reese的展示，毫不夸张地，CNTs的水渗透性可望达到现代商业用的反渗透膜的20倍，因此可大大降低脱盐成本及能量消耗。此外，CNTs在排斥盐离子方面非常高效，尤其当其上附着特殊的功能团的时候，因为这些功能团起到了“守门人”的作用。
正如Reese写的：“反渗透脱盐既要高速又要能有效排斥盐离子。虽然尚存在很多问题，但令人兴奋的纳米管膜改变脱盐及水净化过程的潜能是显而易见的，也是纳米技术真实地用于促进社会进步。”