科學(xué)家研發(fā)了一種改性聚氨酯海綿,可有效清理溢油
來源:PUWORLD
托木斯克理工大學(xué)(俄羅斯)和里爾大學(xué)(法國)聯(lián)合開發(fā)了一種新材料,能夠有效地吸附石油,使水得到凈化。它基于普通的家用聚氨酯海綿。該研究小組使其具有超疏水性,能防水,同時能有效吸附石油分子。
“新的石油生產(chǎn)方法,特別是與在海床和海底生產(chǎn)有關(guān)的方法,增加了漏油的風(fēng)險。我們都知道2010年墨西哥灣鉆井平臺事故對環(huán)境的影響。因此,最緊迫的科學(xué)問題之一是獲得能夠從水-油混合物中提取油產(chǎn)品的選擇性吸附劑,避免與水的相互作用。后一點至關(guān)重要,因為與水的相互作用基本上導(dǎo)致一些產(chǎn)品最終進入水中并影響生態(tài)系統(tǒng)。而且,含水飽和度降低了吸附效果。因此,我們必須找到負(fù)擔(dān)得起的材料,使其疏水并高效地實現(xiàn)上述目標(biāo)。托木斯克工業(yè)大學(xué)化學(xué)與應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院副教授Pavel Postnikov說:“我們決定使用普通的洗滌海綿?!?。
重氮鹽是一種特殊的有機化合物,用于使海綿疏水。將海綿置于含重氮鹽的水溶液中并加熱至60°C。由此產(chǎn)生的活性自由基侵蝕海綿并在表面形成具有疏水性的新有機基團,同時對油產(chǎn)品敏感。它們作為選擇性吸附油分子的吸附劑。
“第二個問題是找到一種有效的方法,從水中去除這種物質(zhì)。我們選擇了磁性吸附劑系列。我們在海綿的結(jié)構(gòu)中加入了鐵納米粒子,這是通過我們原始方法獲得的,其特征是對非極性分子的敏感性增加。我們還添加了疏水性有機基團。結(jié)果,我們得到的材料幾乎不與水相互作用,盡管它是一塊海綿,”這位科學(xué)家解釋說。
水中的石油產(chǎn)品多為乳液形式。這意味著它們的微小液滴分布在另一種液體中(我們的例子中,是在水中)。據(jù)研究人員說,實際上,這種乳液通常是高度穩(wěn)定的。這意味著它們很難分離成單獨的成分。
“我們用高穩(wěn)定度和低穩(wěn)定度的乳液測試了我們的材料。實驗證明該材料性能優(yōu)良。我們還測試了它對污染天然水體的工業(yè)用油的有效性。Pavel Postnikov說:“這種材料也顯示了它的高效性。”
此外,研究表明,這種新材料可以多次重復(fù)使用?!痹趯嶒炛校覀冎辽偈褂昧?次,而且它的效率沒有下降,”這位科學(xué)家說。