水是生命的源泉,是社会经济发展的命脉,是人类宝贵的、不可替代的自然资源。联合国有关机构指出“水将成为世界最严重的资源问题”。而目前,人类还在不断地消耗着水资源,且需求量节节攀升,长此下去,作为人类的不可或缺的水资源将无法逃脱被人利用枯竭的命运。这时,我们的目光不由地投向了占据了地球面积75%的大海,并开始积极地发挥主观能动性,准备向大海要淡水。
现在,国内外有许多研究机构都在探索海水淡化方法。同济大学沈军课题组研制的碳气凝胶材料是一种轻质纳米多孔性材料,拥有很高的比表面积(可以高达1000m2/g),平均孔径在4-10nm可控,并有着很强的吸附离子的能力,可多次重复利用,因此碳气凝胶的出现为海水淡化提供了一种新方法、新思路。
在传统的气凝胶的制备模式中,国内外很多研究人员都采用高温-高压的超临界干燥技术,此工艺在技术上要求高,且成本昂贵,从长远看其实际意义不大。该小组在多年理论和实验积累下,采用溶剂替换在常压干燥条件下制备了大尺寸块状有机气凝胶。实现了理想孔洞结构碳气凝胶的低成本制备。
该研究小组系统研究了碳气凝胶的物理性质和电化学性能,分析其性能与微结构之间的关系。在比较系统地研究碳气凝胶的除盐机理后,搭建了一套完整的海水淡化原理型装置,并取得了良好的海水淡化效果。相信经过更加深入的研究,碳气凝胶将在海水淡化方面有着更实用的意义。