通俗易懂的来说,就是在碳纳米管导电膜上施加电压以提高膜表面电荷密度,达到有选择性分离的效果。
例如流动电极电容去离子,用磁悬浮液为流动电极,可以连续操作,增加了电极的吸附容量,增大了离子吸附能力,提高了脱盐能力,还能从废水中分离磷元素和氮元素,还可用来回收贵金属,如催化剂废水中的钯离子,很适合应用生活污水、工业废水的处理和海水淡化等领域。
电絮凝膜反应器,利用电场作用结合电絮凝原位调控滤饼层结构,获得孔隙率更高和更加亲水的滤饼层,表现出更强的抗污染能力,在处理腐殖酸时去除率比超滤膜高50%。
总而言之,这是很有潜力的一项技术,但想要商业化还有许多问题要解决。
主要问题就是低传质效率和低电流效率,直白点来说就是效率不太行,不适合大规模应用。
另外膜污染、使用寿命、扩大规模后的稳定性也是问题。
有潜力,但还需要很长时间研究才能成熟。
“但我手里面就有成熟的。”
李同光眼眸闪着光:“难怪会是碳基材料了。”
“22世纪净水器在漫画里面的效果,就是能把任何污水或海水变成可以直接喝的纯净水,碳基导电膜合成材料的特性完全对上了。”
李同光继续检查,又有了不少新发现。
外壳上面也有一层纳米材料涂层,有吸光、储能的作用。
跟其他道具一样,22世纪净水器也是太阳能,充电之后电力就应用在电驱动膜分离。
此外,在里面核心滤芯旁边,李同光还检查出了一层碳化硅膜。
在天才头盔的加持下,李同光瞬间想明白了作用。
这是碳化硅传感器。
石墨烯应用在半导体似乎很有前途,被各种吹。
但石墨烯有一个致命问题,它带隙为零,因此无法将其关闭。
带隙是半导体最重要的东西,带隙为零相当于连门都没有,这还玩个屁啊,完全不具有半导体性质。
人造带隙也可以。
但工序会更加复杂,而且性能还会降低,性价比还不如硅这个材料了。
与之相对的,碳化硅要比石墨烯更适合做新半导体材料。
碳化硅的禁带宽度是硅的3倍,导热率为硅的4~5倍,击穿电压为硅的8倍,电子饱和漂移速率为硅的2倍......
特性太好了,能承受更大的电流和电压、更高的开关速度、更小的能量损失、更耐高温。
用碳化硅的做成的功率模组可以相应的减少了电容、电感、线圈、散热组件的部件,使得整个功率器件模组更加轻巧、节能、输出功率更强,同时还增强了可靠性。
简单来说就是性能差不多的情况下,体积小还节能,优点十分明显。
也因为这些优点,碳化硅在未来十几年后成为了第三代半导体材料,新的‘黄金赛道’。
有优点也有缺点。
碳化硅缺点在于高纯碳化硅粉体制备困难,成本极高是硅的几百倍。
硅用直拉法,72小时能生长出2~3米左右的硅单晶棒,一根单晶棒一次能切下上千片硅片。
而目前最快的碳化硅单晶生长的方法,生长速度在0.1mm/h-0.2mm/h左右,72小时也仅有7.2mm~14.4mm厚度的晶体。
6英寸硅抛光片仅150元,6英寸碳化硅则是8000~10000元。
要求半导体级纯度的话,价格还会更高一点。
只有原材料足够便宜,产业规模才可能做大。
虽然比石墨烯好,但也好的有限。
回归正题,22世纪净水器技术含量比李同光预想的要高。
准确来说,上面所使用的纳米材料很黑科技。
“哪怕有实物逆推破解,估摸着也得闭关研究......”
天才头盔加持,李同光有种莫名的科研直觉。
他根据直觉,给了一个比较保守的数字:“得研究三天吧?”
“一天时间学习纳米材料,一天时间学习相关的电化学与膜分离,第三天进行破解。”
“制备工艺是一个难点,破解时间不好说。”
李同光挠了挠后颈:“要是有超算的话应该能容易一点。”
“超算啊,我这点容量肯定不够超算。”
“有什么几十公斤以内,算力堪比超算的黑科技呢......”
李同光翻看着电脑,找到了几个目标。
《终结者》、《星球大战》、《星际迷航》、《黑客帝国》