研究團(tuán)隊(duì)借助陽光木材和細(xì)菌來共同凈化飲用水
蒸發(fā)凈水是一項(xiàng)古老的技術(shù),不過中科大的一支研究團(tuán)隊(duì),卻想到了用陽光、木材和細(xì)菌來共同凈化飲用水的一套新方案。據(jù)悉,這套由木材制成的新型設(shè)備,可借助細(xì)菌來建立關(guān)鍵的納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)陽光匯聚到設(shè)備上時,被加熱的液態(tài)水會加速蒸發(fā)。水蒸氣可被引導(dǎo)至另一個單獨(dú)的容器中再次凝結(jié)成干凈的飲用水,但其它有害的污染物會被留下來。
此前我們已經(jīng)見識過基于各種材料和配置的凈水方案,比如通過漂浮在湖面上的機(jī)器來吸收下方水分、石墨烯制成的泡沫海綿、以及由浸碳紙和纖維素氣凝膠制成的太陽能蒸餾器等。 不過中科大研究團(tuán)隊(duì)的新型凈水器,則是在多層結(jié)構(gòu)的頂部布置了吸光的碳納米管、中間是隔熱的玻璃泡、以及漂浮在水面上的木料底層。但這套方案中的關(guān)鍵成分,則是肉眼見不到的細(xì)菌。 研究團(tuán)隊(duì)先在木材表面涂抹發(fā)酵,然后在加上玻璃泡和碳納米管時,細(xì)菌就會在它們的周圍建造纖維素納米纖維,從而將整個東西結(jié)合到一起。 這種天然的多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠幫助木料保持水分和向上輸送。當(dāng)?shù)竭_(dá)頂部的吸光碳納米管層時,就會被加熱并蒸發(fā)。同時玻璃狀的氣凝膠層可扮演隔熱的角色,以防止熱量向下散發(fā)。 研究團(tuán)隊(duì)稱,這套太陽能蒸發(fā)器方案較大多數(shù)設(shè)計都更加有效,蒸發(fā)速度達(dá)到了 2.9 公斤 / 立方米 / 小時,太陽能的轉(zhuǎn)化率為 80%,此外木料和碳納米管材料相當(dāng)豐富和實(shí)惠。 有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情,已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《納米快報》(Nano Letters)上。 相關(guān)鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c01088 |