石墨烯新突破！有望解決海水淡化難題

OFweek電子工程網訊 最近，英國曼徹斯特大學研究人員創造出一種石墨烯材料的過濾器，能夠移除海水中的鹽分。相關論文已經在國際頂級學術期刊—《自然·納米技術》(Nature Nanotechnology)上發表。

世界上有數百萬人每天無法獲得清潔水源，海水淡化的相關研究一直是科學家的重要目標。來自曼徹斯特大學的學者通過所謂的石墨烯氧化物解決了這一大問題。新製成的這種石墨烯材料能夠高效地過濾鹽分，並將與此前已有的淡化膜進行對比測試。

石墨烯材料已經出現多年，然而通過現行方法（比如化學氣相沉積法）生產大量的單層石墨烯，存在相當的難度，且成本昂貴。

研究負責人Nair博士介紹：「石墨烯氧化物由簡單的實驗室氧化反應製成。就像墨水或者溶液一樣，我們可以基底或多孔材料上製備。至於可擴展性和材料成本，石墨烯氧化物比單層石墨烯具有潛在優勢。」

以往工作表明，石墨烯氧化物薄膜浸入水中後會輕度膨脹，導致允許較小的鹽分穿過薄膜空隙。而最新研究已經解決了這一問題，他們在石墨烯氧化物薄膜兩側設置環氧樹脂的「牆壁」，從而有效抑制了薄膜的膨脹。

也就是說，水分子可以自由通行，而氯化鈉分子則不能。因為鹽分子周圍的水殼比薄膜通道要大。當毛細管大小約為1納米時，很接近水分子大小，這使得水分子彼此相連，像一列火車那樣能夠快速流過隔膜。整套設備因此能夠理想地進行淡化水作業。

聯合國曾預測，到2025年，全球將有14%的人口面臨水源維基。隨著氣候變化持續地減少城市水資源供應，發達國家也不得不大力發展海水淡化技術。

美國西北太平洋國家實驗室Ram Devanathan博士表示，我們所希望達到的終極目標是：建造出一種過濾設備，能夠通過海水或者廢水製備可飲用水，同時只需要耗費最少的能源。