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中國西北農(nóng)林科技大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)出一項創(chuàng)新技術(shù),能從海水中提取并收集硼元素。 硼是一種輕質(zhì)元素,被用來作為中國部分先進(jìn)高超音速武器超燃沖壓發(fā)動機(jī)(scramjet)的固態(tài)燃料。
《南華早報》8日報道,釹、鐵、硼稀土磁鐵在工業(yè)與軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,在當(dāng)前關(guān)鍵礦產(chǎn)貿(mào)易的緊張局勢下備受關(guān)注。 這類高性能稀土磁鐵除了需要釹與鐵之外,制造過程也必須使用硼,因此在全球供應(yīng)鏈中,這三種元素的穩(wěn)定供應(yīng)具有重要的戰(zhàn)略意義。
中國是全球硼需求最大的國家,但并非主要生產(chǎn)國。 目前世界大部分硼礦是由土耳其和美國生產(chǎn)。 而海水中含有微量硼,傳統(tǒng)逆滲透海水淡化技術(shù)無法加以去除,甚至可能讓硼濃度濃縮,而長期飲用含硼的純水有害人體健康。
西北農(nóng)林科技大學(xué)研究團(tuán)隊11月7日發(fā)表在中國《科學(xué)通報》上的論文說,「太陽能驅(qū)動界面蒸發(fā)(SDIE)已成為一種新興的永續(xù)淡水生產(chǎn)技術(shù)」。 陜西省經(jīng)濟(jì)植物資源開發(fā)利用重點實驗室團(tuán)隊指出,近年來將選擇性吸附劑整合到SDIE系統(tǒng)中獲得進(jìn)展,得以同時提取淡水與鋰、鈾、銫等珍貴元素。 在這項研究啟發(fā)下,團(tuán)隊設(shè)計出一套功能強(qiáng)大的單一系統(tǒng),利用太陽能同時從海水中提取淡水與硼。
研究團(tuán)隊研發(fā)出一種名為MMS的新型凝膠,以天然藻酸鈉為基底,混入高科技化合物MXene與氧化鎂(MgO)。 其中MXene是具有類石墨烯結(jié)構(gòu)的二維過渡金屬碳化物納米材料,以極高的光熱轉(zhuǎn)換效率著稱,在陽光照射下,可顯著提升凝膠蒸發(fā)效率; 而氧化鎂則作為高效吸附劑,能專門捕捉并留住海水中的硼。
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