突破性技术利用阳光的力量净化水

一个全球研究团队已经能够在不到30分钟的时间内使用金属有机框架(MOF)和阳光将微咸水和海水转化为安全，清洁的饮用水。

在一项可以为全球数百万人提供饮用水的发现中，研究人员不仅能够过滤掉水中的有害颗粒并每天每千克MOF产生139.5L清洁水，而且还以更高的能量执行此任务比目前的海水淡化方法更有效。

世界卫生组织建议，优质饮用水的总溶解固体(TDS)应小于百万分之600(ppm)。研究人员能够在短短30分钟内实现TDS <500 ppm，并使MOF再生并在阳光下四分钟内重新使用。

这项世界首项研究发表在著名的《自然可持续发展》杂志上。

澳大利亚莫纳什大学化学工程系首席作者王焕庭教授说，这项工作为设计用于节能，可持续脱盐和净水的刺激响应材料开辟了新的方向。

王教授说：“海水淡化已被用来解决全球范围内日益严重的水短缺问题。由于淡水和海水的可用性，以及由于海水淡化的过程可靠，因此可以将处理后的水整合到现有的水生系统中，对健康的危害最小。”

“但是，通过蒸发进行的热脱盐过程需要大量能源，而其他技术(例如反渗透)也有很多缺点，包括高能耗以及膜清洁和脱氯中的化学药品使用。

“阳光是地球上最丰富和可再生的能源。我们通过利用阳光进行再生来开发基于吸附剂的新型脱盐工艺，这为脱盐提供了一种节能高效且环境可持续的解决方案。”

金属有机骨架是由金属离子组成的一类化合物，这些金属离子形成具有已知材料最大表面积的晶体材料。实际上，MOF的孔洞很深，可以放在茶匙中整个足球场的表面。

研究团队创建了一个专门的MOF，称为PSP-MIL-53。这是通过将聚螺吡喃丙烯酸酯(PSP)引入MIL-53的孔中而合成的。MIL-53是一种专门的MOF，因其呼吸作用和吸附水和二氧化碳等分子而转变而闻名。

研究人员证明，PSP-MIL-53每天每公斤MOF能够产生139.5L淡水，并且能耗低。这是通过淡化来自河流，湖泊或含水层的2,233 ppm水来实现的。

王教授说，这凸显了使用该MOF作为未来清洁水解决方案的持久性和可持续性。

王教授说：“这项研究成功地证明了光敏性MOF是一种有前途的，节能的，可持续的脱盐吸附剂。”

“我们的工作为设计功能材料提供了令人振奋的新途径，该材料用于利用太阳能来减少能源需求并提高水淡化的可持续性。

这些对阳光敏感的MOF可以进一步功能化，以低能耗和环保的方式开采矿物以实现可持续采矿和其他相关应用。”

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