隨著飲用水日益短缺，海水淡化可能是彌補(bǔ)這缺口的種方法。作為水資源的開源增量技術(shù)，海水淡化能穩(wěn)定供水、應(yīng)急供水和戰(zhàn)略性供水，是解決沿海水資源短缺問題的重要途徑。
來自權(quán)威媒體的報(bào)道消息稱，地球71%的面積被水覆蓋，但部水資源只有0.01%能供人類直接使用。另據(jù)聯(lián)合稱，世界上約有12億人口缺少干凈的飲用水，占總?cè)丝诘募s20%。更為值得關(guān)注的是，隨著氣候變化降水量持續(xù)減少城市水資源供應(yīng)開始緊張，發(fā)達(dá)也不得不大力發(fā)展海水淡化技術(shù)。因此有人提出，下次世界“淘金熱”將是尋找水源。
水資源短缺直是世界各都關(guān)注的焦點(diǎn)問題。僅就我而言，據(jù)人民網(wǎng)此前報(bào)道，中人口占世界22%，而淡水占有量僅為地球的8%，人均淡水占有量在世界上排09位，是12個嚴(yán)重貧水之。657個城市有300多個缺水，天津、大連、青島、上海、深圳等沿海城市更屬于度缺水地區(qū)。
開源節(jié)流，是解決水資源短缺的貫思路。但在海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所所長李琳梅看來，“除了推行節(jié)水措施、提高利用率、開展跨流域調(diào)水等方式，我們必須實(shí)施海水有利用與代替，向大海要水‘喝’?！倍?xiàng)技術(shù)的成熟或許將為淡水資源供應(yīng)緊張問題提供轉(zhuǎn)機(jī)。
由于吸附能力強(qiáng)，石墨烯常被用于海水淡化、污水處理等過濾裝置。在眾多業(yè)界人士看來，石墨烯以的力學(xué)和電學(xué)性被稱為“神奇材料”，但其與水的相互作用卻讓人困惑：石墨烯表面排斥水，但浸入到水中的石墨烯薄膜毛細(xì)通道，卻允許水快速滲透。石墨烯與水之間的這種“若即若離”的關(guān)系令科學(xué)家著迷。
近日，項(xiàng)刊登在《自然納米技術(shù)雜志》的項(xiàng)研究或許是讓海水淡化在世界更多地方成為可行選擇的重要步。英曼徹斯大學(xué)改進(jìn)的石墨烯氧化物濾膜，即種可讓些分子通過并擋住其他分子的選透性薄膜，可在過濾水的同時留下鹽離子。簡單說，這其實(shí)是種分子濾網(wǎng)，能夠從海水中去除鹽類物質(zhì)的石墨烯氧化物篩網(wǎng)。
迄今，該技術(shù)團(tuán)隊(duì)已實(shí)現(xiàn)控制石墨烯氧化物膜中的孔徑，從而可以從咸水中過濾出普通的鹽，保證飲用的安性。上述研究團(tuán)隊(duì)表示，氧化石墨烯薄膜浸入到水中，會隨即發(fā)生些變形，使薄膜的孔徑變大，而體積較大的離子或分子會被阻隔，這就起了定程度的過濾作用。而當(dāng)普通鹽溶解在水中時，它們總是在鹽分子周圍形成水分子的“殼”。
這讓氧化石墨烯膜的微小毛細(xì)管阻擋鹽與水起流動。那些立的水分子能夠通過膜屏障，相當(dāng)快速地通過。在眾多業(yè)界人士看來，“作為該域的個明確的實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)現(xiàn)改變?yōu)V孔大小，將對具有對各種濾孔大小石墨烯膜的大規(guī)模生產(chǎn)起到實(shí)質(zhì)性作用?！比缛粞趸┍∧た讖骄鶆虻目缮炜s膜如果能達(dá)到原子別的孔徑，則將為提升海水淡化技術(shù)率開啟新的發(fā)展篇章。
而事實(shí)上，這并不是氧化石墨烯薄膜的“精彩亮相”。在《中制造2025》中選擇的10大重點(diǎn)突破技術(shù)和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)中，石墨烯材料是前沿新材料域的四大重點(diǎn)之。公開資料顯示，石墨烯(Graphene)是種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是種只有個原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，又叫做單原子層石墨。
作為目前發(fā)現(xiàn)的厚度薄、強(qiáng)度、導(dǎo)電性能的新型納米材料，它被稱為可改變21世紀(jì)的“神奇材料”。即使“出身”平平，卻技驚四座。它不僅是迄今為止自然界薄的材料，也是強(qiáng)度的材料。因此，石墨烯幾乎在每個行業(yè)都有潛在的應(yīng)用前景，堪稱神奇。
