水是生命的源泉,是社會經(jīng)濟發(fā)展的命脈,是人類寶貴的、不可替代的自然資源。聯(lián)合國有關(guān)機構(gòu)指出“水將成為世界最嚴(yán)重的資源問題”。而目前,人類還在不斷地消耗著水資源,且需求量節(jié)節(jié)攀升,長此下去,作為人類的不可或缺的水資源將無法逃脫被人利用枯竭的命運。這時,我們的目光不由地投向了占據(jù)了地球面積75%的大海,并開始積極地發(fā)揮主觀能動性,準(zhǔn)備向大海要淡水。
現(xiàn)在,國內(nèi)外有許多研究機構(gòu)都在探索海水淡化方法。同濟大學(xué)沈軍課題組研制的碳?xì)饽z材料是一種輕質(zhì)納米多孔性材料,擁有很高的比表面積(可以高達1000m2/g),平均孔徑在4-10nm可控,并有著很強的吸附離子的能力,可多次重復(fù)利用,因此碳?xì)饽z的出現(xiàn)為海水淡化提供了一種新方法、新思路。
在傳統(tǒng)的氣凝膠的制備模式中,國內(nèi)外很多研究人員都采用高溫-高壓的超臨界干燥技術(shù),此工藝在技術(shù)上要求高,且成本昂貴,從長遠看其實際意義不大。該小組在多年理論和實驗積累下,采用溶劑替換在常壓干燥條件下制備了大尺寸塊狀有機氣凝膠。實現(xiàn)了理想孔洞結(jié)構(gòu)碳?xì)饽z的低成本制備。
該研究小組系統(tǒng)研究了碳?xì)饽z的物理性質(zhì)和電化學(xué)性能,分析其性能與微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。在比較系統(tǒng)地研究碳?xì)饽z的除鹽機理后,搭建了一套完整的海水淡化原理型裝置,并取得了良好的海水淡化效果。相信經(jīng)過更加深入的研究,碳?xì)饽z將在海水淡化方面有著更實用的意義。