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和成本制約仍未得到廣泛應用.全球海水淡化技術超過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構,是構筑

高性能分離膜的理想材料,但由于現(xiàn)有技術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)生溶脹導致分離性能嚴重衰減,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和滲透側高效富集.

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)有的生產方法(例如化學氣相沉積法)不僅成本高昂,且產量很少,石墨烯篩網

的批量生產和規(guī)模化應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備的研發(fā).

石墨烯純水設備運用到了草莓種植當中,不僅可以自動調節(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準.

灌溉用水是引進石墨烯純水再經凈化設備處理過的,草莓喝的水經過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,、無土栽培種中應用石墨烯凈水純水反滲透設備實現(xiàn)綠色,、新穎、健康,、無公害的特點,使得無土栽培成

為農業(yè)的高端技術,也使無土栽培市場前景廣大.

石墨烯海水淡化設備配備了光吸收率極高的二維納米材料,光熱轉化效率可達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計,實現(xiàn)海水淡化系

統(tǒng)光熱水蒸發(fā)率85%,產品通過光熱蒸發(fā)-冷凝的技術原理(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,產水水質高,且適用于海水,、鹽鹵水、河水

等多種水源.產品使用高強度的柔性薄膜材料生產,具有可充放氣的結構,存儲體積小,方便運輸攜帶.便攜式海水淡化設備可為出海漁民,、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,是淡水供應短缺的情況下保障生命安全的一道堅固防線.