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石墨烯有望顛覆污水處理膜技術
文章來源:陜西珂沅環保工程有限公司   更新時間:2015-05-25   閱讀:1145

         軍工巨頭洛克希德·馬丁公司已經發明出原子級厚度的膜,原料是石墨烯——碳的一種形式。由于達到了令人難以置信的薄度,這種薄膜只需要很少的能量,就可以讓海水通過,從而大幅度降低能源成本。

石墨烯是一種非常敏感的材料,早在20多年前就被科學家們發現了,但在過去五年中,科學界才對這種材料表現出很大的興趣,主要是因為其電子的屬性。它的最主要特性是純碳以及苯環形成的結構。“這種結構產生了極端強大的力量,”John Stetson指出,“這是一個二維聚合物,所以非常薄和美麗。我們做一個比較,假設一片石墨烯相當于一張紙的厚度,那么一個人頭發的厚度將相當于一個典型的建筑物的高度。”

打個相同的比方,現有最接近的反滲透膜和它相比,相當于幾層紙厚。John Stetson補充說,科學家仍然在調整穿孔技術以確保孔是完美的大小。“像一個正常的膜的擴散,這是行不通的。對于我們來說,它就像一個篩子,孔的大小要剛好能過濾掉鹽。” 他指出,一旦壓力正確,它就具有正常膜100倍的通透性,好像打開了大壩的閘門一樣。一切才剛開始。“我們有信心,盡管我們必須證明,我們可以在非常接近滲透壓的狀態下正常運行。制造膜是一個復雜的過程,從非常薄的銅片開始,將其插入真空中的烘箱,向其中加入甲烷氣體。在1000度左右,氫分子與碳分離,碳又與銅發生催化作用。”

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將石墨烯從銅上面移除的技術仍處于試驗階段。下一階段是將石墨烯浮動到一個聚碳酸酯基片,從而增強剛度,再對整個合成物穿孔。John Stetson預計,到2015年,這項新技術會臻于成熟,足以與其他膜系統相媲美。在此期間,該公司還會研究膜結垢問題。John Stetson說:“石墨烯的優點是,不容易結污垢,因為它太薄了”。該材料在生物屬性上屬于中性,目前正在進行測試,以證明它不會結污垢。John Stetson指出:“它的抗污性能比標準的膜更好。

 

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