新气凝胶让水净化速度更快、成本更低

世界卫生组织估计,全世界约有7.85亿人无法获得基本饮用水标准,其中1.44亿人依赖地表水,还有20亿人依赖被粪便污染的饮用水。现在科学家开发一种新型净水器,使用纤维素设计,并由吸收太阳能聚合物提供动力,通过使用太阳能和廉价,天然且可重复使用的材料对水进行净化,净化器可以帮助缓解水资源污染情况。

净化或淡化水方法通常是加热液体直至变成蒸汽,然后将蒸汽冷凝成液态水,该过程会留下杂质,但会消耗大量能量。现在,已经开发出一种高效的蒸汽发生器,该发生器使用廉价的天然材料和阳光作为能源。

据外媒报道,通过将液态盐水或污染水转化为蒸气就有可能获得纯净、干净的饮用水。 现在因为一种新开发的材料,这种方式可能会变得更加便宜、更加容易。 这种材料由来自瑞典林雪平大学的博士后学生Shaobo Han发明,其是一种廉价且多孔的气凝胶,主要由纤维素(和空气)组成,其中添加了一种被叫做PEDOT:PSS的有机聚合物。

新气凝胶让水净化速度更快

纤维素是地球上最丰富的有机化合物,是植物细胞壁的主要成分。PEDOT:PSS另一方面非常善于吸收阳光中的能量–它特别适应阳光的热红外光谱。

为了让一薄层气凝胶在一个封闭的太阳能蒸馏器中漂浮在受污染或盐水的表面,研究人员将其底部添加了一层多孔泡沫。一旦到位,这种凝胶就会从下面吸收水分,同时从上面吸收太阳能。这使得吸收的水迅速升温并变成蒸气,据报道,其速率是太阳直接加 热水 的四到五倍。

然后蒸气凝结到气凝胶上方的一个平板上形成纯净的液态水水滴,最后滴落到收集槽中。所有的盐或其他杂质则都留在凝胶中,而这种凝胶可以清洗并重复使用多次。

“我们希望并相信我们的成果能够帮助到数百万无法获得清洁水的人们,”指导了这项研究的副教授Simone Fabiano指出。

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