Международная группа ученых представила новый материал для очистки морской воды – мембраны на основе графдиина. Эти структуры позволяют удалить 99,7% солей, не теряя фильтрующих свойств со временем. Разработка предлагает более эффективную альтернативу существующим технологиям опреснения, требующим значительных энергозатрат или обладающим низкой долговечностью.
Дефицит пресной воды – одна из ключевых проблем современности, особенно для засушливых регионов. Существующие методы опреснения, включая обратный осмос, требуют значительных энергетических ресурсов или теряют эффективность из-за постепенного разрушения мембран. Группа исследователей из Китая, Саудовской Аравии и США предложила инновационный подход, основанный на уникальной структуре графдиина.
Графдиин – двумерный углеродный материал с пористой структурой, напоминающей шестиугольные соты. Пространства между его атомами достаточно велики для прохождения молекул воды, но слишком малы для проникновения ионов натрия, калия, кальция и магния. Это свойство делает графдииновые мембраны перспективными для высокоселективной фильтрации.
«Наши опыты показали, что мембраны из этого материала не только быстро очищают морскую воду, но и превосходят в этом отношении существующие опреснительные системы.»
– Лай Чжипин, профессор Научно-технологического университета имени короля Абдаллы
В ходе экспериментов ученые протестировали мембраны различной толщины, включая образцы с 12 слоями графдиина. Эти структуры эффективно задерживали практически все ионы металлов, обеспечивая высокую степень очистки воды. Более того, материал сохранял работоспособность в течение 300 часов, что свидетельствует о его высокой долговечности.
Полученные результаты открывают перспективу создания энергоэффективных и устойчивых к износу систем опреснения. Разработка может сыграть ключевую роль в решении проблемы нехватки пресной воды, особенно в регионах, страдающих от засухи.
Источник: Nature Water.
