韩釜山国立大学2026年发布太阳能海水淡化膜除油99.99%
2026-08-01 13:49
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维度网讯,韩国釜山国立大学(Pusan National University)土木与环境工程系Sanghyun Jeong教授团队开发出一种用于太阳能海水淡化的多功能水凝胶膜,可同时实现油分离与淡水生产。实验显示,该膜从受污染海水中去除超过99.99%的油,太阳能蒸发速率达到每小时每平方米1.29千克水,约为传统单层膜的三倍。相关成果已于2026年6月1日在线发表,将刊登在《Desalination》期刊第636卷(2026年10月15日出版)。

这一创新设计提供了一种实用且可扩展的方式,利用阳光淡化含油海水。

随着世界人口增长和工业扩张,非洲、中东和东南亚许多国家正面临淡水稀缺危机。通过阳光蒸发净化海水,太阳能海水淡化可在缺水地区提供高效淡水来源。不过,真实海水并不只有盐分:港口和工业区附近的沿海水域经常受到石油污染,这类污染会堵塞海水淡化系统使用的特种膜。此前许多实验性海水淡化平台虽已展示出可观成果,但其中大多数是在实验室条件下使用清洁盐水测试的,它们面对真实海水时的表现尚不清楚。

针对这一问题,研究团队将油分离与海水淡化集成在一个膜平台上,而非当作两个独立过程处理。该膜采用Janus结构,两侧具有不同性质:亲水一侧由壳聚糖和聚乙烯醇水凝胶制成,允许水通过并排斥油滴;疏水一侧则将包裹在碳壳中的氧化铜纳米颗粒嵌入纳米纤维层,负责吸收阳光、将其转化为热能,并驱动膜表面水蒸发。每一层专注于一项任务,油排斥与热产生互不干扰,而单层设计容易出现这种干扰。

该膜在不同油滴尺寸和重复使用条件下均能保持稳定性能。Jeong教授表示,利用可再生太阳能实现污染物分离与淡水生产集成于单一膜平台,该技术有潜力降低能耗、运营复杂性和二次废物产生,有助于更可持续的水处理和淡水生产。

Jeong教授认为,除海水淡化具体应用外,这项工作的更广泛意义在于展示了如何在单一膜结构内合理集成多种处理功能。这类多功能系统有助于太阳能水处理应用于受石油污染的沿海水域和工业废水,同时支持从浓缩盐水中回收有用资源的努力。

该领域的进一步研究有望让淡水在全球范围内更易获取。

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