筑波大学开发新型压力诱导制水技术 突破干旱地区取水限制
2025-05-22 15:14
来源:筑波大学
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日本筑波大学研究团队在《材料化学A期刊》发表重要研究成果,开发出一种基于铜铬普鲁士蓝类似物的新型压力诱导制水技术。这项突破性发现为干旱地区水资源获取提供了创新解决方案。

研究人员发现,铜铬普鲁士蓝类似物这种具有特殊晶体结构的化合物,在受到1GPa压力作用时,其孔隙中储存的水分会快速排出,形成肉眼可见的水滴。实验数据表明,每千克该材料可提取约240克纯净水,这一产水效率在同类技术中表现突出。

研究团队通过多种先进表征手段深入分析了这一现象的机理。红外光谱分析显示,压力作用下材料孔隙内的水分子振动频率发生显著变化;X射线吸收光谱证实铜离子的电子状态发生改变;荧光光谱则揭示了材料表面性质的转变。这些证据共同表明,压力使原本亲水的孔隙转变为疏水状态,从而促使储存的水分排出。

与传统制水技术相比,这项新技术具有三大优势:

完全摆脱对环境温湿度的依赖

响应速度快,无需长时间等待

操作简单,仅需机械压力即可实现

筑波大学项目负责人表示:"我们的研究为极端环境下的水资源获取开辟了新途径。这项技术特别适合在干旱地区、沙漠地带或紧急救灾场景中应用。"

目前,研究团队正在优化材料配方和压力参数,以进一步提高产水效率。同时,他们也在开发配套的便携式取水装置原型,预计在未来两年内可进行实地测试。

这项研究成果不仅具有重要的科学价值,在解决全球水资源短缺问题方面也展现出广阔的应用前景。研究人员计划与工程专家合作,推动该技术向实用化方向发展。

更多信息: Shintaro Akagi 等人,利用铜铬普鲁士蓝类似物在压力下产生水,《材料化学A杂志》(2025年)。期刊信息: 材料化学A杂志

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