中澳學者近期合作研發出一種新型環保吸附劑，借由光亮的調節，不僅可以快速吸附水中的鹽離子從而獲得淡水，還能將吸附的這些鹽離子成功析出從而使得吸附劑可以循環使用。這一成果或將為未來開發低能耗的海水淡化技術提供一種新思路。

該研究由廈門大學環境與生態學院的區然雯副教授與澳大利亞莫納什大學王煥庭教授合作完成，北京時間8月10日23時，國際頂尖學術雜志《自然》旗下的子刊《自然·可持續發展》（Nature Sustainability）在線發表了這一研究成果。

咸水脫鹽是解決水資源短缺問題的一種重要手段。目前的脫鹽技術主要有熱法脫鹽、膜法脫鹽和利用吸附劑脫鹽等，而能耗是限制脫鹽技術推廣使用的關鍵因素。據了解，現有的吸附劑在吸附去除鹽離子后，大多需要使用化學試劑或提高溫度等手段實現吸附劑的循環利用，存在著二次污染或能耗較高的問題，也一定程度上限制了該方法的應用。

能不能研發出一種既高效又低能耗的吸附劑，便成為廈大區然雯團隊近年來的一個研究目標。團隊發現，一種名為“螺吡喃”的物質在黑暗或者紫外光照射下可轉化為具有正負兩性離子的狀態，并在可見光照下恢復原狀。更讓團隊成員感到振奮的是，“螺吡喃”這種在黑暗狀態下呈現的正負兩性離子，正好可分別作為陰離子和陽離子的吸附位點，吸附去除水中的鹽。

一種新型吸附劑的“靈感”由此而生——將“螺吡喃”分子固定于鋁基金屬有機框架中，充分利用它“遇暗變陰陽，遇亮則復原”的奇妙特性，借助光亮的調節，完成鹽離子吸附和析出的過程，從而實現咸水脫鹽和循環使用的“雙重目標”。

進一步的實驗表明，在黑暗條件下進行“吸附”任務時，每克吸附劑可吸附2.88毫摩爾的鹽離子。在光亮條件下執行“析出”任務時，吸附劑釋放鹽離子的時間將隨光照強度不同而不同。數據顯示，在夏日正午的強光下，吸附劑釋放吸附的鹽離子大約只需4分鐘；在室內普通照明光線下，釋放時間大約在2小時以內。實驗還表明，該吸附劑在10個循環使用后仍然能夠保持穩定的脫鹽性能。

在提高脫鹽效率和降低能耗方面，這款吸附劑也表現不俗。利用目前廣泛使用的反滲透膜法對2233毫克/升濃度的淡鹽水進行脫鹽時，淡水獲得率為70%，每噸水需消耗0.38度電（即能耗為0.38 kWh m？3）。而使用廈大研制的這款吸附劑對同等濃度的淡鹽水進行脫鹽時，淡水獲得率為88%，制備每噸淡水消耗0.11度電（即能耗為0.11 kWh m？3）。

以膜過程和吸附技術為研究重點的區然雯團隊，近年來在可持續水處理方向上進行了系列深入研究。區然雯透露，下一步，團隊將在此次成果基礎上，進一步研發針對性吸附鹽湖和海水中鋰離子或工業廢水中重金屬離子的吸附劑。

來源：央廣網