美國加州大學(xué)亨利薩繆里工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院6日宣布，成功開發(fā)出一種含有納米復(fù)合材料的新型反滲透膜，它能用于海水淡化和廢水回收，并有望降低成本。
通常的商業(yè)化反滲透膜由致密的高分子薄膜構(gòu)成，反滲透減少水中鹽分的方法是利用高壓迫使含鹽或污染物的水溶液流向半透膜，膜上的小孔讓水分子穿過，留下鹽分和雜質(zhì)，達(dá)到海水淡化或污水凈化的目的。
該大學(xué)土木和環(huán)境工廠助理教授埃里克·胡克領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，開發(fā)的新型反滲透膜采用了獨(dú)特的、交叉連接的高分子矩陣網(wǎng)和經(jīng)過工程處理的納米復(fù)合粒子，納米粒子分散在高分子膜上，形成的分子通道為納米級微細(xì)結(jié)構(gòu)，它不僅能阻擋住雜質(zhì)讓水分子輕易通過，而且還有吸引水分子同時(shí)排斥絕大多數(shù)污染物的能力。胡克表示，含有納米復(fù)合粒子的新型反滲透膜具有類似海綿的親水作用，還可以抵制有機(jī)物和細(xì)菌，不讓它們堵塞膜孔。事實(shí)上，普通反滲透膜存在的最大問題是膜孔容易遭到堵塞。
同普通的反滲透膜相比，新型反滲透膜允許水溶液的水在相對低的壓力下通過，從而節(jié)約了能耗。同時(shí)，因它能排斥雜質(zhì)不讓其吸附在膜表面，因此被堵塞的速度要比普通膜慢得多。總體來講，新型反滲透膜具有與普通反滲透膜相同的凈水作用，但更節(jié)能和更耐用，因而有望大幅度節(jié)約開支。初步測試表明，新型反滲透膜具有兩倍于普通膜的凈水產(chǎn)量（或者說少用50％的能源），可將凈水的總價(jià)格降低25％。
研究人員目前正在同納米水公司合作，以便將新的納米復(fù)合材料反滲透膜開發(fā)成新一類用于海水淡化和廢水回收的低耗能、防堵塞反滲透膜，同時(shí)期望新膜能夠在未來1年至2年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商品化。