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助力石油污染環(huán)境修復(fù) 我國(guó)科學(xué)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(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點(diǎn)擊量：5232
近日，我國(guó)科學(xué)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(xiàng)目成果】2007年11月11日，俄羅斯“伏爾加石油139號(hào)”油輪在海上航行時(shí)遭遇風(fēng)暴天氣，船只由于巨浪的沖擊解體沉沒(méi)，事故中約有3000多噸重油泄漏，造成污染海域3萬(wàn)只海鳥(niǎo)和9000多條魚(yú)類(lèi)死亡；2010年4月20日，美國(guó)墨西哥灣“深水地平線(xiàn)”鉆井平臺(tái)發(fā)生原油泄漏事件，鉆井平臺(tái)泄漏持續(xù)幾個(gè)月之久，給周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境帶來(lái)了“滅頂之災(zāi)”……
隨著人類(lèi)能源需求的不斷擴(kuò)大，石油開(kāi)采的步伐加快，越來(lái)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(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年海上油輪事故和油井井噴事故造成的溢油就高達(dá)2.2*107t。
石油泄漏對(duì)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(lèi)身體健康等。一方面，原油密度小、粘性強(qiáng)，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(lèi)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(lèi)的資源寶庫(kù)，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(jìn)入人類(lèi)食物鏈后，嚴(yán)重的甚至?xí)＜吧?br />
當(dāng)前，針對(duì)海洋石油污染治理的常規(guī)方法包括物理吸附法、化學(xué)處理法和生物修復(fù)法三種。物理吸附法主要運(yùn)用圍欄、撇油、油吸附材料等方法阻止原油進(jìn)一步擴(kuò)散并設(shè)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(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)成本低、效率高等特點(diǎn)，常被用于海洋污染的治理中。
近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院楊卓鴻團(tuán)隊(duì)與該校資源環(huán)境學(xué)院李永濤團(tuán)隊(duì)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(chǎng)作用下移動(dòng)到指定區(qū)域進(jìn)行吸附，電磁感應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(lèi)化合物；此外，在經(jīng)過(guò)80次的循環(huán)實(shí)驗(yàn)中，該海綿的吸油能力僅降低了大約10%，保存3個(gè)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(dòng)高粘度油水分離材料的設(shè)計(jì)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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