中科大研究人員借助陽光木材和細菌來共同凈化飲用水
發布時間：2020.07.10 閱讀次數：
蒸發凈水是一項古老的技術，不過中科大的一支研究團隊，卻想到了用陽光、木材和細菌來共同凈化飲用水的一套新方案。據悉，這套由木材制成的新型設備，可借助細菌來建立關鍵的納米結構。當陽光匯聚到設備上時，被加熱的液態水會加速蒸發。水蒸氣可被引導至另一個單獨的容器中再次凝結成干凈的飲用水，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。
不過中科大研究團隊的新型凈水器，則是在多層結構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。但這套方案中的關鍵成分，則是肉眼見不到的細菌。
研究團隊先在木材表面涂抹發酵，然后在加上玻璃泡和碳納米管時，細菌就會在它們的周圍建造纖維素納米纖維，從而將整個東西結合到一起。
這種天然的多孔結構設計，能夠幫助木料保持水分和向上輸送。當到達頂部的吸光碳納米管層時，就會被加熱并蒸發。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。
研究團隊稱，這套太陽能蒸發器方案較大多數設計都更加有效，蒸發速度達到了 2.9 公斤 / 立方米 / 小時，太陽能的轉化率為 80%，此外木料和碳納米管材料相當豐富和實惠。
有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《納米快報》（Nano Letters）上。
原標題為《Sustainable Wood-Based Hierarchical Solar Steam Generator: A Biomimetic Design with Reduced Vaporization Enthalpy of Water》。
