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單層 MoS₂:打造未來的超強「水過濾膜」 💧🔬

你知道嗎?全球超過 20 億人 面臨乾淨水資源不足的問題,#海水淡化#污水處理 是解決方案之一,但目前的過濾技術仍有瓶頸。現在,科學家找到了一種突破性的材料,能讓水分子輕鬆通過,卻有效阻擋鹽分和污染物,這就是——單層 #二硫化鉬(MoS₂)!

MoS₂ 如何成為超級過濾膜?

#二維材料(如石墨烯、MoS₂)因為極薄,能大幅提升水的流速,但如何控制「奈米級孔洞」讓水進、雜質不進,一直是個難題。本研究發現,在 MoS₂ 的「晶界(grain boundaries)」上,會自然形成一種8-環結構(8-MR 孔洞),這種孔洞大小剛好可以讓水分子通過,卻能擋住鹽分與其他水合離子。

科學家透過精確控制 MoS₂ 的生長方式,讓這些 8-MR 孔洞均勻分布在材料上,形成超高效的分離膜。這種新型膜在測試中表現驚人:


✅能阻擋 99% 以上的鹽分與污染物

✅長時間運作依然穩定,不易損壞

這項技術為什麼重要?

目前的海水淡化技術多使用聚合物膜,但這些膜通常存在「效率與選擇性無法兼顧」的問題,水過得快,鹽可能也會漏;鹽擋得好,水又流不過來。而 MoS₂ 透過 8-MR 孔洞的精細調控,突破了這個限制,不僅提升過濾速度,還保證超高的選擇性,讓乾淨水資源的取得更有效率!

這項研究由 #長庚大學 #永續發展與能源科技研究中心 國際合聘教授 #童俊智教授 #日本 #東京大學#沙烏地阿拉伯 #阿卜杜拉國王科技大學#KAUST)等國際團隊合作共同研究。

🔹未來展望

如果這項技術能進一步商業化,將能讓更多缺水地區獲得更便宜、更高效的純淨水,甚至應用在電池、半導體製造與醫療過濾等領域,改變我們的生活!

📄研究論文資訊

本研究已發表於 《#科學》 期刊,文章標題為:

🔹"Engineering grain boundaries in monolayer MoS₂ for efficient water-ion separation"

📌文章連結:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado7489

#ChangGungUniversity #CenterForSustainabilityAndEnergyTechnologies #CGU #CSET #MoS2 #2DMaterials #Science