研究人员发现了有关滤水膜如何工作的新见解

多年来，科学家们已经知道膜可以做一些事情，例如充当盐水的过滤器。当咸海水通过膜时，干净的水会从另一边流出，可用于农业和饮用等。虽然将水推过膜是一个足够简单的过程，但直到现在还不知道使水过滤膜起作用的确切方法。

一组研究人员，包括来自宾夕法尼亚州立大学、德克萨斯大学奥斯汀分校、爱荷华州立大学、陶氏化学公司和杜邦水解决方案的科学家，现在发表了一项研究，展示了关键发现以及膜如何从水中过滤矿物质。研究负责人、宾夕法尼亚州立大学化学工程和材料科学与工程教授恩里克·戈麦斯 (Enrique Gomez) 表示，该团队发现如何在纳米级控制膜的密度分布对产水性能很重要。

该团队在研究中使用了多模态电子显微镜，使他们能够结合原子尺度的详细成像技术来重建化学成分，以确定海水淡化膜的密度和质量不一致。研究人员使用空间分辨率约为 1 纳米的三个维度绘制聚合物薄膜的密度变化图。戈麦斯说，我们可以用眼睛看到密度和咖啡过滤器表面的差异。

然而，在过滤膜中，它可能用肉眼看起来甚至，但在纳米级，它可能不是。如何控制材料分布对水过滤性能非常重要。研究人员最初认为膜越厚;过滤过程中产生的水越少。科学家们发现，越厚的膜越通透。

研究人员发现，厚度并不像避免被称为“死区”的高密度纳米级区域那么重要。本质上，对于最大化产水量而言，整个膜的密度比厚度更重要。科学家们相信他们的发现可以将膜效率提高 30% 到 40%。

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