纳米滤膜

上一篇 / 下一篇  2011-06-24 03:15:59

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当天体物理学家在设法实现人类畅游宇宙空间的梦想时,澳大利亚和美国的一个科研小组正忙着探索一个空间相对极限的问题-让分子通过纳米空间。

  5月8日,这个小组宣布了一项世界领先的纳米滤膜技术,该技术成果已经公布在《科学》杂志上。纳米滤膜有着极其广阔的应用前景,最大的应用价值是利用它过滤和分离多种气体和蒸气。

  研究小组负责人之一的安妮塔·希尔博士在介绍纳米滤膜技术时说:“正如天体物理学家研究时空中的‘蠕虫洞’,希望有朝一日人类可以自由穿梭其间;我们的工作则是设法在滤媒中创建最小的蠕虫洞,直径只有几百万分之一毫米大小,这样就可以精确地控制什么物质能滤过,什么物质不能滤过。”

  研究小组是在制造滤膜的传统有机聚合物中添加了无机物-一层薄薄的二氧化硅纳米微粒,制成了一种新滤媒。研究小组发现,这种组合使滤膜具备了超强的过滤能力,能使漂浮于气体中的大分子有机物与气体分开。

  构成这种纳米滤膜的材料有机物和无机物的混合物,因而把它称为纳米复合物,它质地坚韧,具有非同寻常的传导性和光学性能,并且可以用做催化剂。研究小组已证实,纳米复合物还具备一种新的、极有前途的特性-它能在分子水平上过滤气体和含有机物的蒸气。这类过滤以前是用蒸馏方法来完成,往往要为设备和能源花费大量的资金。而滤膜的成本低,节省能源,属于绿色环保技术,是很不错的选择。但滤膜技术在气体分离中的应用至今还很有限,原因即在于缺乏可以快速、低成本并稳定地提取纯净物的合适的膜。

  一般说来,一种聚合物在萃取纯净气体方面的选择性越强,它的通透性就越小,其价格也就越昂贵。希尔博士表示,新的纳米微粒聚合物可以保证高效率的过滤和高通过率,从而提高效益。

  虽然该技术尚处于试验规模阶段,但希尔博士相信,随着试验的发展,该技术很可能会大大提高一些行业的生产效率,并对从水源净化,清除环境污染,到生产出质量更高的燃料和石油化工产品,制造成分更纯的药物,以及将海水净化为饮用水等许多领域的工作产生广泛的影响。

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