海水淡化只是從海水或者廢水中生產(chǎn)飲用水,或農(nóng)業(yè)或工業(yè)用水過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)。在去鹽之前和之后,水通常必須經(jīng)過(guò)處理,以去除對(duì)植物有毒的硼,以及對(duì)人類有毒的重金屬,如砷和汞。通常,這個(gè)過(guò)程會(huì)留下有毒的鹽水,難以處理。
這項(xiàng)新技術(shù)可以很容易地添加到目前基于膜的電滲析脫鹽過(guò)程中,幾乎 100% 地去除這些有毒金屬。在產(chǎn)生純凈水的同時(shí)產(chǎn)生純凈鹽水,并分離出有價(jià)值的金屬供以后使用或處理。
加州大學(xué)伯克利分校的研究生 Adam Uliana 表示:“海水淡化或水處理廠通常需要一長(zhǎng)串高成本的前處理和后處理系統(tǒng),所有的水都必須逐一通過(guò)。但在這里,我們有能力將這些步驟中的幾個(gè)步驟全部完成,這是一個(gè)更有效的過(guò)程。基本上,你可以在現(xiàn)有的設(shè)置中實(shí)現(xiàn)它”。
此外,用不同的基團(tuán)修飾 PAFs 分子上的苯環(huán),就能特異性地捕獲不同的物質(zhì),十分靈活。最重要的是,該海水淡化膜在水中和高溫條件下都具有良好的穩(wěn)定性,并且可以重復(fù)使用,為高效制備飲用水提供了新思路。
研究人員通過(guò)將具有離子選擇性 PAF 納米粒子(約 200 nm) 嵌入離子交換膜中,合成了一種柔性的多功能海水淡化膜。結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有的薄膜都表現(xiàn)出明顯的光學(xué)透明性和機(jī)械柔韌性,說(shuō)明 PAF 粒子在膜中分散均勻。而且,由于骨架與聚合物之間的范德華相互作用,該海水淡化膜在水中和高溫下非常穩(wěn)定。