中科大研究人员借助阳光木材和细菌来共同净化饮用水

蒸发净水是一项古老的技术,不过中科大的一支研究团队,却想到了用阳光、木材和细菌来共同净化饮用水的一套新方案。据悉,这套由木材制成的新型设备,可借助细菌来建立关键的纳米结构。当阳光汇聚到设备上时,被加热的液态水会加速蒸发。水蒸气可被引导至另一个单独的容器中再次凝结成干净的饮用水,但其它有害的污染物会被留下来。

中科大研究人员借助阳光木材和细菌来共同净化饮用水

(来自:ACS

此前我们已经见识过基于各种材料和配置的净水方案,比如通过漂浮在湖面上的机器来吸收下方水分、石墨烯制成的泡沫海绵、以及由浸碳纸和纤维素气凝胶制成的太阳能蒸馏器等。

不过中科大研究团队的新型净水器,则是在多层结构的顶部布置了吸光的碳纳米管、中间是隔热的玻璃泡、以及漂浮在水面上的木料底层。但这套方案中的关键成分,则是肉眼见不到的细菌。

研究团队先在木材表面涂抹发酵,然后在加上玻璃泡和碳纳米管时,细菌就会在它们的周围建造纤维素纳米纤维,从而将整个东西结合到一起。

这种天然的多孔结构设计,能够帮助木料保持水分和向上输送。当到达顶部的吸光碳纳米管层时,就会被加热并蒸发。同时玻璃状的气凝胶层可扮演隔热的角色,以防止热量向下散发。

研究团队称,这套太阳能蒸发器方案较大多数设计都更加有效,蒸发速度达到了 2.9 公斤 / 立方米 / 小时,太阳能的转化率为 80%,此外木料和碳纳米管材料相当丰富和实惠。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《纳米快报》(Nano Letters)上。

原标题为《Sustainable Wood-Based Hierarchical Solar Steam Generator: A Biomimetic Design with Reduced Vaporization Enthalpy of Water》。

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