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含氟纳米结构可高速低耗淡化海水 |
| 功夫：2022-05-13 起源：科技日报 |
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科技日报北京5月12日电 （实习记者张佳欣）世界各地面对日益严格的水资源欠缺问题。海水淡化是出产饮用水的一种步骤 ，但往往陪伴着巨大的能源成本。据12日颁发在《科学》杂志上的论文 ，日本钻研人员初次使用基于氟的纳米结构成功过滤了水中的盐。与目前重要的海水淡化步骤（热能法和反渗入膜法）相比 ，氟离子纳米通路的工作速度更快 ，必要的压力和能量更少 ，是更有效的过滤器。 用含有聚四氟乙烯涂层的锅做饭 ，煮熟的饭就不会粘在锅上。这是由于聚四氟乙烯的关键成分是氟——一种天然憎水或疏水的轻质元素。聚四氟乙烯也可用于管路内衬以改善水流。 东京大学化学与生物技术系副教授伊藤洋敏及其团队试图索求由氟造成的管路或通路若何在一个纳米尺度上运行 ，以测试其在选择性过滤分歧化合物方面的成效 ，出格是水和盐。 该团队通过化学合成纳米氟环来创建测试滤膜 ，这些纳米氟环堆叠并嵌入到其他不渗入的脂质层中 ，类似于组成细胞壁的有机分子。他们创造了几个宽度约莫在1到2纳米之间的氟环测试样本 ，而人类的头发险些有10万纳米宽。为了测试膜的有效性 ，钻研团队丈量了测试膜两侧的氯离子的存在。 “测试中较幼的通路齐全回绝了盐分子的传入 ，而较大的通路相对于其他海水淡化技术甚至尖端碳纳米管过滤器也有所改进。”伊藤洋敏说 ，“真正让我惊讶的是 ，这个过程产生得非 ？ ，比典型的工业设备快几千倍 ，比基于碳纳米管的尝试性海水淡化设备快约2400倍。” 氟是电负性的 ，它倾轧负离子 ，如盐中的氯。这带来的益处是分化了性质上疏松结合的水分子基团（水簇） ，因而它们可更快地通过通路。该团队的氟基水淡化膜更有效、更快、操作必要的能量更少 ，并且极度易于使用。 钻研团队将来但愿改进合成资料的方式 ，提高膜的寿命并降低运行成本。 |
