MoS2薄膜的海水淡化效率比石墨烯膜高出70%

作爲過渡金屬層狀化合物的典型代表,二硫化鉬(MoS2)超細顆粒除了可以應用于固體潤滑劑、鋰電池電極材料和電子器件平臺中之外,還能應用于淡化海水領域中。相對于層狀的石墨烯膜來說,MoS2薄膜的海水淡化效率更高,高出70%,這意味著淡水總量可以增加,沿海居民飲用水和工業農業用水能够得到保障。

MoS2薄膜的海水淡化效率比石墨烯膜更高圖片

與我們平常飲用的水的相比,海水的成分更加複雜,含有大量的鹽和許多元素如鈉、鈣、鎂、鉀等。這些元素雖然有很多是人體所需要的,但還是不能直接喝海水,因爲海水中的各種物質的濃度都遠高于飲用水的衛生標準。因此,如果大量飲用海水的話,會導致一些元素過量進入人體,而影響人體正常生理功能,甚至導致死亡。

現今,爲了緩解淡水資源供應緊張的問題及充分利用海水資源,海水淡化技術的開發也成自然的事了。目前,海水淡化的方法有蒸餾法、反滲透法、電滲法、冷凍法和膜分離法。蒸餾法是將水加熱煮沸産生蒸汽,然後將蒸汽冷凝成蒸餾水,是近幾年來應用最廣泛的方法,不過很難完全分離水和無機鹽;反滲透法是指通過一層半透膜擠壓過濾海水以獲取淡水的方法,在這個過程中只有水可以透過,而其他物質不能透過被截留在膜表面上。反滲透法是當前較先進的一種海水淡化技術,不過因爲淡水産量有限,而很難得到普及。

MoS2薄膜的海水淡化效率比石墨烯膜更高圖片

針對反滲透法的不足,研究者主要從半透膜入手,尋找綜合性能更高的薄膜,如二硫化鉬薄膜等。MoS2薄膜是一種具有物理化學性質穩定、厚度爲納米級且布滿孔隙的薄膜,能够滲透大量的海水,只留下鹽分和其他成分,以達到淡化海水的目的。

總的來說,不論是在厚度上還是孔隙和物理化學性質上,二硫化鉬薄膜都優于其他薄膜,比如它不會像石墨烯膜一樣與水發生反應,進而有利于提高淡水效果。納米厚度除了有利于提高MoS2薄膜的海水淡化效果外,還能有效降低的生産費用,因爲它極大减少了推壓水的能量。

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