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美國(guó)總統(tǒng)都看重的技術(shù)!加州大學(xué)最新Science

2021年4月6日,美國(guó)《國(guó)會(huì)山報(bào)》在推特上放出了美國(guó)副總統(tǒng)哈里斯講話的部分片段,哈里斯在講話中說(shuō):“我也參加過(guò)很多關(guān)于外交政策的會(huì)議,過(guò)去很多年,好幾代人是為了石油而戰(zhàn),而在不久的將來(lái),他們將會(huì)為水資源而戰(zhàn)”。拋卻其他含義,這句話實(shí)實(shí)在在地說(shuō)明了水資源的重要性。
但是我們需要有效凈化非傳統(tǒng)水源的技術(shù),以滿足全球?qū)η鍧嵥找嬖鲩L(zhǎng)的需求。水處理廠通常需要一系列昂貴的分離裝置,以實(shí)現(xiàn)脫鹽和去除有毒的微量污染物,如重金屬和硼。飲用水的凈化可能需要多個(gè)過(guò)濾步驟和去除鹽和重金屬等污染物的技術(shù)。有些污染物如果被回收,可能會(huì)有價(jià)值,但這些污染物通常會(huì)被排放到廢物流中。
美國(guó)總統(tǒng)都看重的技術(shù)!加州大學(xué)最新Science
加州大學(xué)伯克利分校Jeffrey R. Long課題組在Science發(fā)表文章,他們描述了一種通過(guò)將多孔芳香框架(PAF)納米顆粒嵌入離子交換膜(如磺化聚合物制成的離子交換膜)來(lái)制造耐用、可調(diào)的吸附膜的一般方法,并演示了它們?cè)谝环N稱為離子捕獲電滲析的高效一步分離策略中的應(yīng)用。使用一系列的陽(yáng)離子和陰離子交換膜來(lái)去除鹽,PAF顆粒可以捕獲特定的目標(biāo)離子,如銅、汞或鐵的離子,而競(jìng)爭(zhēng)離子(如Na+和Cl?等)可以自由滲透。吸附完目標(biāo)離子之后,還能將其回收利用。
該技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了脫鹽和去除水污染,這一概念證明報(bào)告?zhèn)戎赜趯?duì)各種陽(yáng)離子和中性物種的選擇性捕獲,但這一概念可以擴(kuò)展到構(gòu)建更復(fù)雜的分離方案,用于同時(shí)捕獲目標(biāo)陽(yáng)離子和陰離子。此方法適用于開(kāi)發(fā)高效和選擇性的多功能分離使用吸附膜。
圖文詳情
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圖1. 復(fù)合膜的設(shè)計(jì)及其在離子捕獲電滲析中的應(yīng)用
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圖2. 多孔芳香烴骨架(PAFs)嵌入離子交換膜的性能
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圖3. 不同水源的IC-ED
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圖4. 調(diào)節(jié)膜來(lái)選擇性地恢復(fù)各種目標(biāo)溶質(zhì)
看Jeffrey R. Long課題組和合照多么歡樂(lè)!
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來(lái)源
Ion-capture electrodialysis using multifunctional adsorptive membranes. Science 372 (6539), 296-299. DOI: 10.1126/science.abf5991
http://science.sciencemag.org/content/372/6539/296

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