高效節能石墨烯淡化水薄膜可處理99%的非淡水
- 建檔日期：104-04-03
- 點閱：1565
在美國橡樹嶺國家實驗室的研究夥伴們，最近熱衷於一個石墨烯海水淡化膜的新線索，這可能為世界釋放出大量水資源供人類使用。根據實驗室估計，目前世界超過99%的水不能飲用，大部分是被鎖在海洋中。儘管逆滲透膜最近有所改善，但是，運作時仍耗用大量能源，而膜就是問題的一部分。傳統的膜是基於聚合物(塑料)，往往在濾水過程中被堵塞了，為保持良好運作必須定期清洗。解決耗能一個新興的解決方案，是太陽能供電的海水淡化。再生能源有助於減少對化石燃料的依賴，但並沒有解決膜的問題。在一個日益擁擠的世界，能源效率是一個關鍵因素，無論是使用化石燃料或再生能源。石墨烯膜只有一個原子厚，但材質超強。石墨烯膜可以做得比聚合物膜更薄、更多孔，所以推擠水分子時需要的壓力更少，因此能源耗用更少。問題是如何使產品能商業規模化。石墨烯只有一個原子厚，所以製造是一個棘手的任務。為了製造石墨烯的膜，研究人員將甲烷流通一個管式爐，在超過1000℃的溫度下，於銅箔表面上被催化分解成碳和氫。化學氣相沉積的碳原子，自我組成聯接的六角形，以形成一個原子厚的片膜。這是比較容易的部分。下一個步驟涉及把石墨烯片置放在氮化矽的芯片上，並且將其暴露於氧電漿體，以驅除特定的碳原子，在片材中形成孔洞或孔隙。藉由改變該碳片暴露於電漿體的時間長度，該小組已能夠調整孔的數量和尺寸。至於所需要的甲烷，正是要去除的溫室氣體之一。
