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研發(fā)出用于海水淡化的新材料
2021-4-8 閱讀(692)
研發(fā)出用于海水淡化的新材料
“在激光照射下，初結晶的二氧化鈦變成*無定形，獲得了強大的寬帶光吸收特性。金納米團簇對材料的裝飾和摻雜還促進了可見光的吸收。初，我們打算在太陽能領域使用該功能但是很快就意識到，由于采用了新的非晶態(tài)結構，太陽能電池活性層中的納米顆粒會將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為熱而不是電，但是這個想法被用作脫鹽槽中的一種納米加熱器，在實驗室條件下成功完成。”論文的作者之一，亞歷山大·庫奇米扎克(Alexander Kuchmizhak)，F(xiàn)EB RAS自動化與控制過程研究所的高級研究員。
用金裝飾的二氧化鈦納米粒子吸收約96%的太陽光譜并將其轉(zhuǎn)化為熱量。該材料可以使海水淡化廠中的蒸發(fā)加速多達2.5倍，并且可以追蹤有害分子和化合物。由遠東聯(lián)邦大學(FEFU)，ITMO大學和俄羅斯科學院遠東分公司的代表組成的國-際研究團隊在ACS Applied Materials and Interfaces上發(fā)表了相關文章。
17個聯(lián)-合國可持續(xù)發(fā)展目標中包括獲得安全用水的權利。同時，世界衛(wèi)生組織(WHO)和兒童基金會(UNICEF)在2019年的報告中解決了這個問題，指出22億人缺乏安全的飲用水。
提供清潔飲用水的方法之一是通過蒸發(fā)和隨后的蒸汽濃縮來淡化海水。為了獲得更大的產(chǎn)量，需要用于加速蒸發(fā)的新材料。在過去的五年中，這已成為全-球范圍內(nèi)快速發(fā)展的研究領域。
此類創(chuàng)新材料由FEFU，F(xiàn)EB RAS和ITMO大學的科學家與西班牙，日本，保加利亞和白俄羅斯的同事合作設計。研究人員聲稱，它可以用作水蒸發(fā)的納米加熱器，也可以用作傳感器系統(tǒng)中的光學檢測器，該傳感器跟蹤液體中各種物質(zhì)的小痕跡。后期特性可能與微流體生物醫(yī)學系統(tǒng)，芯片實驗室以及水中污染物，抗生素或病毒的環(huán)境監(jiān)測有關。
