淡水通量和能源消耗是膜脱盐过程的两个重要指标。在这里,我们展示了纳米孔碳复合膜,它由多孔陶瓷基板上生长的多孔碳纤维结构组成,可以显示100%的脱盐和淡水通量,比现有的聚合物膜高3-20倍。热会计实验表明,碳复合膜可节省80%的潜热消耗。理论计算与分子动力学模拟相结合,揭示了膜中发生的独特微观过程。当盐溶液在纳米级多孔通道的开口处停止,形成半月板时,蒸汽可以快速穿过纳米尺度的间隙,在渗透的一侧凝结。这一过程由化学势梯度驱动,并借助于碳表面的独特光滑性。碳复合膜的高导热性保证了大部分潜热的恢复。
——文章发布于2018年3月05日