石灰石在基于矿物薄膜技术的海水淡化与苦咸水处理中的探索

日期:2025-11-15 10:51 来源:润丰矿业 作者:赵明 浏览量:10

日期:2025-11-15 10:51 作者:赵明 浏览量:10

全球淡水危机使“海水淡化”与“苦咸水处理”技术愈发重要。主流反渗透技术能耗高且易膜污染。新兴的“界面蒸发”技术因其高能效和低成本的潜力备受关注。在此前沿领域,利用“石灰石”制备的“矿物薄膜”作为光热转换和水传输载体,为开发绿色的淡化技术提供了崭新思路。

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界面蒸发技术通过在空气-水界面放置一层光热材料,将太阳能集中用于蒸发表层水分,从而大幅提高蒸发效率。石灰石基矿物薄膜在此系统中的设计巧妙结合了其天然属性:

  1. 多孔结构与水输运:通过仿生设计或简单烧结,可以制备出具有丰富微纳孔隙的石灰石基薄膜。这些孔隙构成了优良的毛细通道,能够将下层水体持续泵送至蒸发界面,同时其自身化学性质稳定,耐盐耐腐蚀。
  2. 光热性能调控:纯净的石灰石(CaCO₃)本身为白色,光吸收能力弱。但通过与天然色素、碳材料或其他光热纳米材料复合,可以轻易地将其改性为高效的太阳能吸收体,将光能转化为热能,集中于水-膜界面。
  3. 自清洁与抗结垢:在蒸发过程中,盐分容易在蒸发界面结晶导致结垢。石灰石薄膜表面的化学微环境及其特殊的孔隙结构,可能诱导盐分在特定区域结晶或将其排回本体水中,表现出一定的“自清洁”能力,延长使用寿命。

当这种矿物薄膜漂浮于“苦咸水处理”池或模拟海水中时,太阳光驱动下产生的水蒸气被收集冷凝后,即可得到淡水。整个过程几乎无需外部能源输入,且材料来源于天然矿物,环境友好。

尽管该技术目前仍处于实验室概念验证阶段,其蒸发速率、长期稳定性和规模化制备尚待研究,但它代表了一种将地球矿物资源与可持续水处理技术相结合的创新方向。未来,或许我们能利用阳光和一块“智能”的石灰石薄膜,为干旱沿海地区提供一种简单、低成本的淡水解决方案。

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