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廈門大學(xué): “綠色”吸附劑 為海水淡化提供新思路

發(fā)布時(shí)間:2020-08-13 作者:熊杰 李靜 諸姮 來源:中國教育新聞網(wǎng)

中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊(記者 熊杰 通訊員 李靜 諸姮)最近,廈門大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院的副教授區(qū)然雯與澳大利亞莫納什大學(xué)教授王煥庭合作研發(fā)出一種新型環(huán)保吸附劑,其借助光亮的調(diào)節(jié),可以快速吸附水中的鹽離子,從而獲得淡水。這種吸附劑還能將吸附的鹽離子析出,從而使得吸附劑可以循環(huán)使用。這一成果或?qū)槲磥黹_發(fā)低能耗的海水淡化技術(shù)提供一種新思路。

近日,國際頂尖學(xué)術(shù)雜志《自然》旗下的子刊《自然·可持續(xù)發(fā)展》(Nature Sustainability)在線發(fā)表了這一研究成果。咸水脫鹽是解決水資源短缺的一種重要手段。目前的脫鹽技術(shù)主要有熱法脫鹽、膜法脫鹽和利用吸附劑脫鹽等。據(jù)了解,現(xiàn)有的吸附劑在吸附去除鹽離子后,大多需要使用化學(xué)試劑或提高溫度等手段實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)利用,存在著二次污染或能耗較高的問題,也一定程度上限制了該方法的應(yīng)用。

廈大合作研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),一種名為“螺吡喃”的物質(zhì)在黑暗或者紫外光照射下可轉(zhuǎn)化為具有正負(fù)兩性離子的狀態(tài),并在可見光照下恢復(fù)原狀。“螺吡喃”這種在黑暗狀態(tài)下呈現(xiàn)的正負(fù)兩性離子,正好可分別作為陰離子和陽離子的吸附位點(diǎn),吸附去除水中的鹽,因此可以利用它“遇暗變陰陽,遇亮則復(fù)原”的奇妙特性,借助光亮的調(diào)節(jié),完成鹽離子吸附和析出的過程,從而實(shí)現(xiàn)咸水脫鹽和循環(huán)使用的“雙重目標(biāo)”。

據(jù)了解,以目前廣泛使用的反滲透膜法對2233毫克/升濃度的淡鹽水進(jìn)行脫鹽時(shí),淡水獲得率為70%,每噸水需消耗0.38度電。而使用新方法對同等濃度的淡鹽水進(jìn)行脫鹽時(shí),淡水獲得率為88%,制備每噸淡水消耗0.11度電。

以膜過程和吸附技術(shù)為研究重點(diǎn)的區(qū)然雯團(tuán)隊(duì),近年來在可持續(xù)水處理方向上進(jìn)行了系列深入研究。區(qū)然雯透露,下一步,團(tuán)隊(duì)將在此次成果基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研發(fā)針對性吸附鹽湖和海水中鋰離子或工業(yè)廢水中重金屬離子的吸附劑。

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