據新浪網2006年11月9日訊 自上世紀60年代發明以來,反滲透技術在海水淡化和廢水處理領域已成為一種常用工藝。然而成本問題始終制約著這種技術的進一步推廣。最近,美國加州大學洛杉磯分校工程與應用科學系的科學家可發出一種新型反滲透薄膜,可以大大降低海水淡化和廢水回收的成本。 反滲透是一種薄膜分離技術,它對半透膜一側的含鹽水或污水施加比自然滲透更大的壓力,使水分子通過半透膜上的小孔由濃度高的一方滲透到濃度低的一方,而原水中的細微雜質,如有機物、重金屬、細菌、病毒及其他有害物質等則不能通過。 試驗中,助理教授埃里克·胡克領導的研究小組將聚合物和納米顆粒組合成一張交叉的網狀膜,這個膜在吸進離子水的同時幾乎排斥了所有雜質。它的原理是在納米尺度構建分子通道,讓水比雜質更容易通過。 目前,商業上使用的反滲透膜都是使用高分子膜過濾水,而胡克的膜在聚合體上還布滿了納米顆粒。納米顆粒像海綿吸水一樣吸引水分子,使其很容易通過,同時排斥溶解在其中的鹽等雜質。親水的納米顆粒同時還會排斥有機物和細菌,而這些雜質在傳統反滲透膜使用過程中會逐漸堵塞膜上的小孔。由于細菌等顆粒會堵塞傳統反滲透膜,加壓系統要消耗更多的能源,同時膜的清洗和更換成本也更高。 因為這種新膜可以排斥原本會粘在膜表面的顆粒,因此它變臟的速度要比傳統膜慢很多。這也就意味著,淡化處理同樣多的水,對水施加的壓力可以更小,能效更高。根據初步測試,新技術的能耗只有原技術的一半,淡化水的總成本可以最多降低25%。 胡克說:“我認為水處理領域中我們可能犯的一個最大的錯誤就是以為反滲透膜技術已經成熟,不再需要進行基礎研究。要想完全開發這項技術我們還有很長的路要走,特別是(現在才知道)使用納米技術還可以制造出這種令人激動的新材料。” 胡克已經和幾家公司合作,將這項正在申請專利的技術開發成一類新型反滲透膜。他預計這種膜將在明年或后年實現商業生產。 世界上第一個反滲透膜技術就是由加州大學洛杉磯分校的科學家在20世紀60年代開發出來的。胡克說:“我們曾認為我們有足夠的水,所以淡化水研究的資助在20世紀70年代停止了,F在30年過去了,這項研究又開始活躍起來,這不僅是因為我們意識到我們淡水資源不夠用了,而且現有技術本身也有不足,我們的時間都要浪費完了。我希望像我們這樣的新納米技術可以在基礎和應用領域激發更多的研究興趣!
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