海水淡化只是从海水或者废水中生产饮用水,或农业或工业用水过程中的一个环节。在去盐之前和之后,水通常必须经过处理,以去除对植物有毒的硼,以及对人类有毒的重金属,如砷和汞。通常,这个过程会留下有毒的盐水,难以处理。
这项新技术可以很容易地添加到目前基于膜的电渗析脱盐过程中,几乎 100% 地去除这些有毒金属。在产生纯净水的同时产生纯净盐水,并分离出有价值的金属供以后使用或处理。
加州大学伯克利分校的研究生 Adam Uliana 表示:“海水淡化或水处理厂通常需要一长串高成本的前处理和后处理系统,所有的水都必须逐一通过。但在这里,我们有能力将这些步骤中的几个步骤全部完成,这是一个更有效的过程。基本上,你可以在现有的设置中实现它”。
此外,用不同的基团修饰 PAFs 分子上的苯环,就能特异性地捕获不同的物质,十分灵活。最重要的是,该海水淡化膜在水中和高温条件下都具有良好的稳定性,并且可以重复使用,为高效制备饮用水提供了新思路。
研究人员通过将具有离子选择性 PAF 纳米粒子(约 200 nm) 嵌入离子交换膜中,合成了一种柔性的多功能海水淡化膜。结果发现,所有的薄膜都表现出明显的光学透明性和机械柔韧性,说明 PAF 粒子在膜中分散均匀。而且,由于骨架与聚合物之间的范德华相互作用,该海水淡化膜在水中和高温下非常稳定。