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助力石油污染環(huán)境修復 我國科學家構(gòu)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(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：5103
近日，我國科學家成功構(gòu)建了一種兼具光/磁熱轉(zhuǎn)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(xiàn)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(wǎng) 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(fā)生原油泄漏事件，鉆井平臺泄漏持續(xù)幾個月之久，給周圍的生態(tài)環(huán)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(xiàn)在世界各地，相伴而生的則是一系列的石油污染問題。據(jù)統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)、制約環(huán)境可持續(xù)發(fā)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(tài)系統(tǒng)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(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)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(guī)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(nóng)業(yè)大學材料與能源學院楊卓鴻團隊與該校資源環(huán)境學院李永濤團隊聯(lián)合，成功構(gòu)建了一種兼具光/磁熱轉(zhuǎn)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(xiàn)出快速的吸附行為、良好的吸油能力和超高的耐用性。
據(jù)了解，該海綿能夠在外界磁場作用下移動到指定區(qū)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(jīng)過80次的循環(huán)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(qū)動高粘度油水分離材料的設計提供了新思路、新策略，相關(guān)成果發(fā)表于Journal of Hazardous Materials。
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