黑科技抢“鲜”看—— 纳米黑金:高效淡化,“为世界解渴”

2019年06月23日 13:19:18 | 来源:南京创新周

  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……2019南京创新周上,即将有一款来自江宁开发区企业研发的“纳米黑金”材料在黑科技展上亮相。这是由南京大学朱嘉教授团队研发、南京宁智高新材料研究院落地转化的一项创新产品。


产品模型图示。

  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。”南京宁智高新材料研究院相关负责人介绍,别看它小巧,净水效率却异常高,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。根据实际需求和应用场景,装置外观可以设计为多种形状。


朱嘉教授发现的纳米黑金材料。

  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研究机制,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(400 nm-10 μm)、光吸收效率高(> 99%)、光热转换效率高(> 90%)的吸收体。

  “国家战略需求,很多一带一路沿线国家有很多沙漠、海岛,可利用太阳光、当地水源来提供清洁用水。”朱嘉接受采访时介绍,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,经过严格检测外,净化后水质可达到WHO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。


技术图示。

  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3535岁以下创新者榜。

  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。基于此纳米材料的太阳能水处理技术具有使用灵活、使用范围广以及能源清洁等优势,为海水淡化、高浓污水处理提供全新的解决思路。

  去年,该产品获得第三届中国军民两用技术创新应用大赛铜奖;今年4月,团队在第47届日内瓦国际发明展上捧回特别嘉许金奖。