纳米黑金材料： 给它一束阳光，还你一方净水

时间：2019-06-28 12:55:13 来源：科技日报 作者：张晔

只要有太阳，就能淡化海水、净化污水；从可见光到红外光，像黑洞般“遇”光就吸收，光吸收效率达99%、光热转化效率高达90%以上，水净化效率领先全球……

记者近日从南京大学获悉，该校朱嘉教授团队研发成功的一种 “纳米黑金”材料，目前正在江苏沿海某县建设500吨级海水淡化生产线，使用该技术后，海水淡化前后盐度降低4个数量级，产水速度快、产水质量高、适用于各种水质，并且不需要其它能耗，只需太阳能即可。

移动水堡模型图示

光蒸馏过程（左图）与界面加热技术（右图）

在南京大学现代工程与应用科学学院实验室里，记者看到了这款纳米材料做成的斗笠状、直径60厘米的便携式太阳能海水净化装置移动水堡。把它放在污水表面，太阳照射后，纳米材料吸收阳光并转化为热能，产生水蒸气，蒸馏得到的纯净水顺着斗笠壁收集到净水袋中。在夏天光照好时，每平方米每小时就能收集净水1升，远超市面上同类产品。

支撑这套装置背后的核心技术叫作“纳米黑金”。这项技术的发明人是南京大学朱嘉教授带领的科研团队。团队实验中意外出现了一面金色一面黑色的材料，经过半年的反复实验论证，团队发现了世界上吸收光能力最强的纳米金属材料。此材料是一种光吸收波段宽（400nm10μm）、光吸收效率高（>99%）、光热转换效率高（>90%）的吸收体。

有统计数据显示，到2030年，我国沿海地区淡水资源缺口将达到214亿立方米/年。这相当于河北省一年的用水总量。海水淡化无疑将成为沿海缺水地区的重要选择。光热海水淡化技术的特点就是不需要外部能量输入，只需要太阳能，能耗低、成本低、多种水质都适用。

朱嘉介绍说，纳米黑金强大的光热转换能力，特别适合用于太阳能海水淡化、污水净化，经过严格检测，净化后水质可达到世界卫生组织和我国饮用水标准。如果这种材料被广泛应用，不仅不用建大型水处理厂，不造成能源消耗，还能把传统的太阳能转化效率翻倍提高，让高效太阳能海水淡化的产业化成为可能。

世界顶级学术期刊《科学》专门报道称，“这项新的水纯化技术可以为世界解渴”。越南、巴基斯坦等国的机构也纷纷寄来需求信咨询，朱嘉也因此作为科技先锋，入选麻省理工科技评论评出的全球35名35岁以下创新者榜。

今年4月，他的团队在第47届日内瓦国际发明展上捧回特别嘉许金奖。

目前，该团队已开发大规模生产工艺，可被广泛用于海滩晒盐、印染污水处理、采油采气废水处理等多个水处理相关领域。

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