海水淡化是人類追求了幾百年的夢想,但是海水淡化受技術(shù)和成本制約仍未得到廣泛應(yīng)用.全球海水淡化技術(shù)超過20余種,主要分為蒸餾法和膜法兩大類.石墨烯因其獨特的二維結(jié)構(gòu),是構(gòu)筑

高性能分離膜的理想材料,但由于現(xiàn)有技術(shù)手段難以將氧化石墨烯膜的層間距精確控制在十分之一納米的尺度,加之石墨烯膜在水溶液中會發(fā)生溶脹導(dǎo)致分離性能嚴(yán)重衰減,石墨烯用于離子篩

分和海水淡化仍面臨著巨大挑戰(zhàn).

通過水合離子精密調(diào)控層間距的疊層(氧化)石墨烯膜,實現(xiàn)了鹽溶液中水分子與不同離子的精確篩分.對于具有最小水合直徑的鉀離子,科研人員采用經(jīng)過鉀離子溶液浸泡的石墨烯膜阻止水

合鉀離子進入,有效截留鹽溶液中包括鉀離子本身在內(nèi)的所有離子,同時還能保持水分子快速透過,使得鹽離子和純水分別在石墨烯膜的進料側(cè)和滲透側(cè)高效富集.

石墨烯由單層六邊形晶體狀的碳原子組成,延展性和導(dǎo)電性極好,是最受矚目的未來世界新材料之一.但是,現(xiàn)有的生產(chǎn)方法(例如化學(xué)氣相沉積法)不僅成本高昂,且產(chǎn)量很少,石墨烯篩網(wǎng)

的批量生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用幾乎是一件遙不可及的事.奈爾博士的團隊發(fā)布文章中,展示了如何透過使用氧化石墨烯來控制成本,進而解決這一難題.

聯(lián)合國預(yù)計到 2025 年全世界 14% 的人將面臨淡水資源缺少的問題.隨著氣候變化,城市水供應(yīng)量將會不斷下降.發(fā)達的現(xiàn)代國家紛紛加強海水淡化設(shè)備的研發(fā).

石墨烯純水設(shè)備運用到了草莓種植當(dāng)中,不僅可以自動調(diào)節(jié)土壤酸堿度,及時補充草莓生長所需的微量元素,還能將自來水過濾為純凈水,這些喝純凈水長大的草莓都能達到有機食品標(biāo)準(zhǔn).

灌溉用水是引進石墨烯純水再經(jīng)凈化設(shè)備處理過的,草莓喝的水經(jīng)過6層反滲透膜過濾,比人們喝的礦泉水潔凈度都要高.

以色列,、荷蘭,、日本、韓國等國先后在西紅柿,、盆栽蔬菜基,、椰糠栽培番茄、空中草莓,、無土栽培種中應(yīng)用石墨烯凈水純水反滲透設(shè)備實現(xiàn)綠色,、新穎、健康,、無公害的特點,使得無土栽培成

為農(nóng)業(yè)的高端技術(shù),也使無土栽培市場前景廣大.

石墨烯海水淡化設(shè)備配備了光吸收率極高的二維納米材料,光熱轉(zhuǎn)化效率可達90%以上.石墨烯海水淡化,淡水凈化,通過氧化石墨烯新型光熱材料,、材料表面超親水性設(shè)計,實現(xiàn)海水淡化系

統(tǒng)光熱水蒸發(fā)率85%,產(chǎn)品通過光熱蒸發(fā)-冷凝的技術(shù)原理(光-蒸餾)淡化海水,可高效脫除海水中的鹽分、重金屬污染物,、固體懸浮物和細菌等,產(chǎn)水水質(zhì)高,且適用于海水,、鹽鹵水、河水

等多種水源.產(chǎn)品使用高強度的柔性薄膜材料生產(chǎn),具有可充放氣的結(jié)構(gòu),存儲體積小,方便運輸攜帶.便攜式海水淡化設(shè)備可為出海漁民,、遠洋輪船船員,、野外作業(yè)人員,、戶外旅行者、軍隊

等提供淡水保障,是淡水供應(yīng)短缺的情況下保障生命安全的一道堅固防線.