前途无量的纳米滤膜

第十八节　前途无量的纳米滤膜

纳米滤膜有着极其广阔的应用前景，最大的应用价值是利用它过滤和分离多种气体和蒸气。

澳大利亚和美国的一个科研小组正探索一个空间相对极限的问题——让分子通过纳米空间。2002年5月，这个小组宣布了一项世界领先的纳米滤膜技术，该技术成果已经公布在《科学》杂志上。

研究小组负责人之一的安妮塔·希尔博士在介绍纳米滤膜技术时说：“正如天体物理学家研究时空中的‘蠕虫洞’，希望有朝一日人类可以自由穿梭其问；我们的工作则是设法在滤媒中创建最小的蠕虫洞，直径只有几百万分之一毫米大小，这样就可以精确地控制什么物质能滤过，什么物质不能滤过。”

研究小组是在制造滤膜的传统有机聚合物中添加了无机物——层薄薄的二氧化硅纳米微粒，制成了一种新滤膜。研究小组发现，这种组合使滤膜具备了超强的过滤能力，能使漂浮于气体中的大分子有机物与气体分开。

构成这种纳米滤膜的材料是有机物和无机物的混合物，因而把它称为纳米复合物，它质地坚韧，具有非同寻常的传导性和光学性能，并且可以用做催化剂。

研究小组已证实，纳米复合物还具备一种新的、极有前途的特性即它能在分子水平上过滤气体和含有机物的蒸气。这类过滤以前是用蒸馏方法来完成，往往要为设备和能源花费大量的资金。而滤膜的成本低，节省能源，属于绿色环保技术，是很不错的选择。但滤膜技术在气体分离中的应用至今还很有限，原因即在于缺乏可以快速、低成本并稳定地提取纯净物的合适的膜。

一般说来，一种聚合物在萃取纯净气体方面的选择性越强，它的通透性就越小，其价格也就越昂贵。希尔博士表示，新的纳米微粒聚合物可以保证高效率的过滤和高通过率，从而提高效益。

虽然该技术尚处于试验规模阶段，但希尔博士相信，随着试验的发展，该技术很可能会大大提高一些行业的生产效率，并对从水源净化，清除环境污染，到生产出质量更高的燃料和石油化工产品，制造成分更纯的药物，以及将海水净化为饮用水等许多领域的工作产生广泛的影响。