在改善淡水供應方面脫鹽系統起著非常重要的作用，但是某些自然資源過鹹，以至於當前的解決方案無法處理。這種高鹽度水中的鹽含量可能是鹽水的10 倍之多，現在科學家們開發出了一種太陽能淡化系統，該系統依靠特殊的塗層來對抗這種超鹹水。

在包括石油和天然氣等工業生產中可能會產生高鹽度的水，現有的脫鹽系統在分離出淡水的同時也會產生濃鹽水。因此這些高鹽度的水不能通過常見的脫鹽技術來處理，因為它需要的壓力太大，因此非常昂貴且耗能。同時，處理高鹽度水通常是一項昂貴的事情。

來自哥倫比亞大學的一支科研團隊去年研發下一代脫鹽系統，該小組演示瞭如何將溶劑添加到高鹽鹽水中，從而以低成本和高效率提取鹽分。而現在來自賴斯大學的科研團隊也找到了突破性的解決方案，同樣被認為是低成本和高效的，他們利用二維形式的氮化硼進行了脫鹽。

氮化硼具有各種形狀和尺寸，但是當形成2D六邊形圖案（僅單個原子厚）時，它具有一些非常有用的特性。這種材料有時被稱為“白色石墨烯”，在超薄電子設備和先進太陽能電池的開發中擁有巨大潛力。現在賴斯大學的科研團隊發現，它在處理鹹水方面可以發揮至關重要的作用。

研究小組發現，這種形態的氮化硼能夠讓脫鹽系統的中膜兩側產生更大的更大溫差。一般而言，當鹽水流過這些多孔膜的一側時，會被特殊塗層加熱，這會在另一側與冷淡水產生溫差。反過來，這會產生壓力梯度，迫使水蒸氣通過膜，以濾出鹽和其他污染物。

問題是高鹽度水在加熱時更具腐蝕性，這會立即破壞設備中的加熱元件並使它變得無用。而2D 氮化硼能夠在不銹鋼網絲的頂部生長了六邊形層，該網孔用作加熱元件並被併入了商用膜中。

這可以應用於太陽能脫鹽裝置中。在該裝置中，固定在膜上的光活化納米粒子從太陽收集所有所需的能量。在測試中，研究人員發現這種設計能夠大量淡化高鹽度水，每平方米（11平方英尺）的膜能夠析出42 千克（92磅）的淡水，他們聲稱這種膜的厚度超過當前環境太陽能膜技術所能提供的能力的10 倍。

這是因為加熱元件的電壓以與家用交流電源相同的50 Hz頻率運行，並且功率密度高達每平方米50 kW。據報導，由於採用了特殊塗層，該材料保持了出色的穩定性，並顯示出高導熱性，水蒸氣滲透性和耐腐蝕性。值得注意的是，該團隊能夠將技術整合到螺旋膜系統中，這預示著一種緊湊的解決方案，可以根據需要進行運輸和部署。研究人員現在正在尋找行業合作夥伴，以幫助開髮用於現場測試的更大版本。

該研究發表在《自然納米技術》雜誌上。

資料來源：賴斯大學