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助力石油污染環境修復 我國科學家構建一種超疏水磁性多孔海綿
2022年12月15日 08:51:44
來源：化工儀器網 作者：吳吳吳 點擊量：5185
近日，我國科學家成功構建了一種兼具光/磁熱轉換和自清潔能力的超疏水磁性多孔海綿，該海綿在原油溢油清理等方面表現出快速的吸附行為、良好的吸油能力和超高的耐用性。
【化工儀器網 項目成果】2007年11月11日，俄羅斯“伏爾加石油139號”油輪在海上航行時遭遇風暴天氣，船只由于巨浪的沖擊解體沉沒，事故中約有3000多噸重油泄漏，造成污染海域3萬只海鳥和9000多條魚類死亡；2010年4月20日，美國墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺發生原油泄漏事件，鉆井平臺泄漏持續幾個月之久，給周圍的生態環境帶來了“滅頂之災”……
隨著人類能源需求的不斷擴大，石油開采的步伐加快，越來越多的油氣井出現在世界各地，相伴而生的則是一系列的石油污染問題。據統計，每年海上油輪事故和油井井噴事故造成的溢油就高達2.2*107t。
石油泄漏對海洋的污染是多方面的，例如破壞海洋生態系統、制約環境可持續發展、危害人類身體健康等。一方面，原油密度小、粘性強，泄漏的原油往往漂浮在海面，形成油膜隔絕海水與大氣間的氣體交換，海水中二氧化碳濃度升高，海洋中的藻類和微生物光合作用被抑制，海洋生態系統食物鏈遭到破壞；另一方面，海洋作為人類的資源寶庫，海洋石油污染造成的大量海洋生物死亡，直接影響到了相關產業的發展，進入人類食物鏈后，嚴重的甚至會危及生命。
當前，針對海洋石油污染治理的常規方法包括物理吸附法、化學處理法和生物修復法三種。物理吸附法主要運用圍欄、撇油、油吸附材料等方法阻止原油進一步擴散并設法將泄漏的原油回收。其中，基于油吸附材料的物理方法因操作簡單、運營成本低、效率高等特點，常被用于海洋污染的治理中。
近日，華南農業大學材料與能源學院楊卓鴻團隊與該校資源環境學院李永濤團隊聯合，成功構建了一種兼具光/磁熱轉換和自清潔能力的超疏水磁性多孔海綿，該海綿在原油溢油清理等方面表現出快速的吸附行為、良好的吸油能力和超高的耐用性。
據了解，該海綿能夠在外界磁場作用下移動到指定區域進行吸附，電磁感應加熱器使得高粘度下油的快速吸附成為可能；在吸油能力上，實驗表明該海綿可吸附自身干重50.6倍或者自身體積90%以上的油類化合物；此外，在經過80次的循環實驗中，該海綿的吸油能力僅降低了大約10%，保存3個月后吸油能力仍有目共睹。
該研究為高效、低成本、光/磁熱驅動高粘度油水分離材料的設計提供了新思路、新策略，相關成果發表于Journal of Hazardous Materials。
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