新華社北京8月27日電 美國科學家研製出一種由超細碳奈米管組成的過濾系統,可以高效過濾水中的鹽分等雜質,有望用於降低海水淡化成本。
碳奈米管是由碳原子層組成的長而中空的管狀物,直徑通常為幾奈米至幾十奈米。它具有很多特殊性能,比如能使水分子通過,同時阻隔鹽離子。
美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室發表公報説,新研究所用碳奈米管直徑僅0.8奈米,水在其中的流動速度特別快,比在較粗的碳奈米管內部約快一個數量級,具有更高的過濾效率。
在宏觀世界裏,管道越細,水流越不通暢。此前研究發現,碳奈米管會使水分子之間的氫鍵排列發生變化,使水分子能快速通過。最新研究表明,在超細碳奈米管裏,水分子會一個接一個排成一列,因此加快流速。
研究人員將超細碳奈米管嵌在脂質膜中,發現其透水性能遠高於直徑超過1奈米的碳奈米管。這種過濾系統能有效阻隔鹽離子,對含鹽量高於海水的溶液也有效。
相關論文已發表在新一期美國《科學》雜誌上。
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