镀金的二氧化钛纳米粒子可加快海水淡化速度

2021.03.08 中国地质调查局国际矿业研究中心   

一个国际研究团队发现，可以使用纳米二氧化钛和金将海水淡化厂的蒸发速度提高2.5倍。

在美国化学学会（ACS）的《Applied Materials and Interfaces》期刊上发表的一篇论文中，研究人员指出纳米粒子能够吸收约96%的太阳光谱并将其转化为热量。根据其中一位作者，来自俄罗斯科学院远东分院的Alexander Kuchmizhak的介绍，当该材料在液体中通过激光烧蚀处理时，最初结晶的二氧化钛变成了完全非晶态，并具有强大且宽带的光吸收特性。掺杂有金纳米团簇的该材料还有助于对可见光的吸收。详细来说，该研究团队所做的是将二氧化钛纳米粉末添加到含有金离子的液体中，并用可见光谱的激光脉冲辐照混合物。该方法不需要昂贵的设备和危险化学品，并且可以很容易通过优化来以克/小时的速率合成独特的纳米材料。

Kuchmizhak表示，“最初，我们打算在太阳能领域使用此功能，但很快意识到，由于新的非晶态结构，太阳能电池活性层中的纳米粒子会将吸收的太阳能转换成热能而非电能。因此开始考虑将该方法用作海水淡化槽中的纳米加热器，并在实验室条件下成功实现。”

他还指出，最初的二氧化钛纳米颗粒无法吸收可见的激光辐射。但是，研究团队通过催化在其表面形成纳米级金簇，从而刺激了二氧化钛的进一步熔融。几种杂化纳米粒子融合并形成独特的纳米形态，其中金纳米簇位于二氧化钛的内部和表面。

镀金的非晶态二氧化钛纳米粉末在肉眼看来是纯黑色的，因为它可以有效吸收整个可见光谱范围内的光并将其转换为热量。形成鲜明对比的是，用作原料的市售二氧化钛粉末是白色的。

关键词：海水淡化，美国化学学会（ACS），俄罗斯科学院远东分院，海水淡化厂，二氧化钛，金纳米团簇

 （中国地质调查局地学文献中心，国际矿业研究中心矿业科技组编译，文章来源：

https://www.mining.com/gold-decorated-titanium-dioxide-nanoparticles-can-speed-up-water-desalination/）

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