海水淡化

从业务概况来看，我国海水淡化代表性企业中，设备制造企业生产的产品大多涉及多个行业领域，海水淡化占比较小，仅有江河海专业经营海水淡化及其他水处理设备。2020年江河海研发投入占比达10.81%，在代表性企业中排名第一。另外代表性企业中巴安水务和北控水务拥有自营海水淡化厂。

大多数纸张是通过分解木材中的化学键来制造木浆。这个过程会产生一种叫做黑液的副产品。为了清理这一过程，造纸厂将黑液中的水煮沸，并回收水和化学品，以便在制浆过程中重新使用作为生物质原料。Via Separations计划通过其氧化石墨烯膜过滤黑液来完成同样的分离工作。

氧化石墨烯在水溶液中稳定性较差，制约了其在实际光热产水中的应用。一般，提高氧化石墨烯稳定性的方法包括物理交联法和化学交联法。物理交联法制备的氧化石墨烯膜强度较低，难以长期在酸性溶液中稳定，而化学交联法通常会消耗氧化石墨烯表面的含氧亲水基团，不利于水传输。基于此，华中科技大学赵强教授和龚江研究员联合提出了利用自交联的聚离子液体作为交联剂，在温和条件下制备稳定的氧化石墨烯复合膜材料的方法，并将复合膜材料应用于太阳能海水淡化生产淡水。

国际海水淡化技术演进大致经历了三个阶段: 起步阶段; 以反渗透、多级闪蒸、超滤、微滤等研究为主的积累阶段; 减压渗透、正渗透、纳米颗粒、石墨烯等海水淡化新材料新技术不断涌现的快速发展阶段。同时, 从技术进步和政策支持两个方面提出了对国内相关研究的借鉴与启示。

在本研究中作者报道了一个新的概念，采用滑移诱导的时间选择性脱盐分离机制，打破了渗透性-选择性矛盾，而没有严格依赖于小而均匀的孔隙尺寸。此外，通过调节孔隙度、膜的厚度和旋转速度可以获得所需的渗透率和选择性。这项工作为设计高效反渗透脱盐装置打开了一扇新的大门，引发了旋转/剪切膜的理论和实验研究的蓬勃发展，进一步革新了下一代海水淡化系统的设计以及水净化技术。

虽然理论预测和实验研究均表明单层纳孔石墨烯膜具有超快的水渗透和选择性分离能力，是优异的海水淡化膜材料，但要将其实际应用起来仍然存在不少挑战，其中最核心的挑战在于：规模化制备具有充分机械强度的的石墨烯基纳滤膜。