石墨烯膜助力海水淡化,华东理工摘得上海科技奖

近年来,我国科研人员在海水淡化和石墨烯研究领域取得了显著的成果。华东理工大学方海平教授团队成功研发出一款便携式海水淡化器,这款设备采用特殊的氧化石墨烯膜,能有效阻挡并过滤盐离子,同时允许水分子通过。据实验结果显示,该膜的水通量是美国陶氏海水淡化膜的15倍,成为目前最先进的实用化海水淡化膜之一。此外,该团队还在石墨烯表面观察到一氯化钙二维晶体,这一发现颠覆了传统观念,因为在人们通常认为,钙是二价的,它的化合物必然是二氯化钙,因此不可能具有铁磁性并且绝缘。

方海平教授团队在石墨烯表面观察到的这一现象引起了广泛关注。他们设计出带极化电荷的固体平面作为一般表面的模型,其中,晶格常数和电荷大小都可以调控,这样,在表面上晶格和电荷的诱导下,水分子会形成有序结构,在这层结构上,水分子不再铺展开,而是形成水滴,呈现“水滴在水层上”的现象。这一发现有望为发展既不沾污又减阻的材料提出新的设计思路,例如在船舶表面防污涂层、医用血管支架等领域的应用。

方海平教授表示,多年来,他们的研究工作主要集中在水在表面、细通道内和响应体系中离子对其行为的影响,虽然取得了一定的成果,但仍有更多的规律等待他们去发现并深入应用。在未来的研究中,他们将致力于探索更多有关水和石墨烯的新领域,为我国的科技创新做出更大的贡献。

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