基于水凝胶的水净化系统比现有系统好12倍
德克萨斯大学奥斯汀分校的一个研究小组与洛克希德马丁公司的一个小组合作开发了一种新的水凝胶水净化系统 - 它比现有商业系统好大约12倍。在他们发表在“ 科学进步 ”杂志上的论文中,该小组描述了他们的系统以及它的测试结果。
世界需要一种廉价的方法从污水中提取饮用水。每天都有数百万人被迫喝不适合人类饮用的水。在许多情况下,需要水最多的地方不包括在大型净化工作中,因此需要个人系统。最常用的少量净化水的方法是制造和使用太阳能水蒸馏系统,其中底部涂成黑色的瓶子暴露在阳光下。当水蒸发时,它会聚集在瓶子的上部暴露表面上并滴入容器中。虽然这种方法可以很好地作为提取清洁水的方法,只有当瓶子及其整个内容物被加热时才开始蒸发,效率非常低。在这项新的努力中,研究人员开发了一种效率更高的系统。
该团队的新工作基于他们去年所做的工作。在这项努力中,他们创造了一种由两个水凝胶制成的海绵状材料 - 一个是水结合的,另一个是吸水的。当海绵被放置在太阳能蒸馏器中的脏水顶上时,它迫使内部的水比正常情况下更快地蒸发。这是由于接触海绵的水层形成了较弱的氢键。这一努力推太阳能的效率仍然是3.2升/小时/米2的水,其中,研究人员权利要求,是两倍以上的理论极限。在这项新的努力中,研究人员通过在混合物中添加壳聚糖(另一种聚合物)来进一步提高效率。这样做可以让海绵保持更多的水分,从而加快蒸发速度。这将太阳能蒸馏器的效率提高到3.6升/小时/米2,其中,研究人员权利要求,比商业单位更好12倍。
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