丝瓜络的新用途:太阳能净化水

作者: 王见卓

来源: 中国科学报

发布日期: 2023-02-10 08:43:38

普林斯顿大学的研究人员开发出一种以丝瓜络为灵感制造的多孔凝胶,能够利用太阳能净化水,特别适用于电力供应不足的地区。这种凝胶在冷却时吸水,在太阳照射下释放清洁的水,且制造过程简单,成本低,有望大规模应用。

丝瓜络被用作海绵。图片来源:umdash9/Getty Images/iStockphoto

一种以丝瓜络为灵感制造的多孔凝胶,可以靠太阳的热量净化被污染的水。在没有可靠电力供应的地区,它可以被当作海绵一样使用,用来提供纯净水。相关研究2月8日发表于《美国化学会志》。

普林斯顿大学的徐晓辉(音)等研究人员称这种材料为丝瓜络太阳能吸收凝胶。它在冷却时表现出亲水性,意味其很容易吸水,但当太阳照射时,它能吸收热量变得疏水,并开始释放水。因为该凝胶只吸收水而不吸收油、金属和微塑料等污染物,所以经它释放的水是干净的。

研究人员使用乙二醇(一种经常用于制造聚酯纤维的物质)制造出类似丝瓜络的多孔结构,从而制造出这种新型水凝胶。1克凝胶可吸收50毫升水,它在31℃条件下变得疏水,5分钟内能排出70%的水。

徐晓辉表示,这种材料可用于净化低收入国家的污染水。方法是用它吸收来自污染源的水,然后在阳光下照射——只要阳光足够强,在达到必要的温度后就能释放净化的水。“我们正在开发一种装置保存这种材料。其制造过程并不复杂,所有反应都在室温下进行,也不需要精密的设备,因此可以大规模制造。”徐晓辉说,“我们还在设计一种连续净水设备,计划下个月试用,过不了多久就能投入使用。”

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