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好消息!科学家们用碳纳米管成功从地下提取出干净的水
来源: 材料科技在线 时间: 2018-06-26 浏览: 3158

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安全、清洁的饮用水对任何人来说都是非常重要的。地球上的大部分水都来源于我们的海洋,而使这种水适于饮用的脱盐技术的成本非常昂贵。地球上其余的大部分水是湖泊和河流中的地表水,但是在缺乏这种干净的地表水的国家,如何从其他来源提取水仍然是一个挑战。

如果没有这些水源,地下水也是一个很好的选择,但不幸的是,人类活动污染了大量的地下水,因此开发地下水净化技术和寻找适合人类的使用方法变得非常重要。

美国马里兰大学的Liangbing Hu教授和他的同事在《高级可持续发展系统》杂志上发表的一篇文章,其中提到用碳纳米管( CNTs )通过在阳光下蒸发水分从而有效采取树桩根部的地下水。

这种方法和机制非常温和。碳纳米管是已知的最暗的材料之一,它们能够吸收所有的光并将这种能量有效地转换成热,众所周知,木材是非常差的导热体。所以在裸露的树桩上简单地涂上一层碳纳米管,当暴露在太阳光下时,由树桩上的碳纳米管产生的热保持在碳纳米管与树的界面处。因此,当地下水被树桩根部自然吸收并通过树桩时,在热CNT表面加热从而使这些水能够蒸发。

研究表明,涂覆碳纳米管的树桩的效率是显著的。仅在一个太阳的热强度下,地下水的蒸发速率为每小时每平方米1公斤,热效率接近70 %。然而,通过将这种强度增加到相当于10个太阳的强度,蒸发速率增加到每小时每平方米12公斤,热效率超过86 %。这种太阳强度的增加可以通过简单地将Frensel透镜定位在树桩附近来实现。换句话说,不需要额外的能量来增加蒸发速率;只是一个晴朗的日子和一个大放大镜!

这项工作是伟大的想法与简单的解决方案融合在一起的美妙的科学时刻。通过用廉价而简单地碳纳米管涂覆在树桩上,曾经不可饮用的地区的地下水可能会变得容易获得,并首次被当地社区饮用。

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