进入21世纪,全球对清洁和安全用水的需求将继续增长。展望未来,缺乏清洁水威胁人类健康并使宝贵的能源资源紧张,这种情况将随着气候变化而恶化。因此,未来从受污染源生产饮用水迫在眉睫。
有鉴于此,普林斯顿大学Rodney D. Priestley教授等人,受自然界的启发,开发了一种太阳能吸收剂凝胶(SAG)以使用自然阳光从污染的水源中净化水。
本文要点
1)SAG由弹性热响应性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)水凝胶,光热聚多巴胺(PDA)层和藻酸钠(SA)网络组成。SAG的生产很容易;所有处理都是基于水的,并且在室温下进行。
2)值得注意的是,SAG可以仅使用阳光就能从各种含有小分子,油,金属和病原体的污染储水池中净化水。SAG依靠太阳能在较低的临界溶解温度下驱动亲水/疏水相转变。
3)SA层改善了SAG的除盐性能。SAG技术的操作很容易:将SAG浸入受污染的水中后,会吸收大量的清洁水,同时会排斥盐,生物制剂,油脂和其他污染物。由于净化机制不需要能源密集型的的水蒸发过程,因此是被动式太阳能净水率中最高的。
总之,该工作对于可持续生产清洁水以改善人类生活质量可能具有革命性意义。
参考文献:
Xiaohui Xu et al. A Bioinspired Elastic Hydrogel for Solar‐Driven Water Purification. Advanced Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adma.202007833
https://doi.org/10.1002/adma.202007833