Superhydrofob magnetisk svamp til at hjælpe med at rense vand fra olieprodukter

Forskere fra Tomsk Polytechnic University har sammen med universitetet i Lille (Frankrig) udviklet et nyt materiale, der er i stand til effektivt at rense vand fra olieprodukter. Den er baseret på en almindelig husholdnings -polyurethansvamp. Forskerholdet gjorde det superhydrofobt - det afviser vand, samtidig med at olieproduktmolekyler effektivt sorberes. Resultaterne blev offentliggjort i Separations- og rensningsteknologi.

"Nye olieproduktionsmetoder, især dem, der er relateret til produktion på havbunden og havbunden, øge risikoen for spild. Vi kender alle til miljøpåvirkningen af ​​ulykken, der skete på en boreplatform i Den Mexicanske Golf i 2010. Derfor blev et af de mest presserende videnskabelige problemer er at opnå selektive sorbenter, der er i stand til at udvinde olieprodukter fra en vand-olie-blanding, undgå interaktioner med vand. Sidstnævnte punkt er af afgørende betydning, da interaktioner med vand dybest set resulterer i nogle produkter, der ender i vandet og påvirker økosystemet. Desuden, vandmætning falder sorbent effektivitet. Derfor, vi skulle finde materiale til en overkommelig pris og gøre det hydrofobt og effektivt til det nævnte mål. Vi besluttede os for en almindelig vaskesvamp, " Pavel Postnikov, lektor ved TPU Research School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences, siger.

Diazoniumsalte, særlige organiske forbindelser, blev brugt til at gøre en svamp hydrofob. Svampen blev anbragt i en vandig opløsning med diazoniumsalte og opvarmet til 60°C. De resulterende aktive radikaler angreb svampen og dannede på overfladen nye organiske grupper med hydrofobe egenskaber, er samtidig følsomme over for olieprodukter. De fungerer som sorbenter, der selektivt absorberer oliemolekyler.

"Det andet problem er at finde en effektiv måde at fjerne dette materiale fra vandet. Vi valgte magnetisk sorbentopsamling. Vi tilføjede jernnanopartikler i svampens struktur, opnået ved vores oprindelige metode og karakteriseret ved øget modtagelighed for ikke-polære molekyler. Vi tilføjede også hydrofobe organiske grupper. Som resultat, vi fik materiale, der næsten ikke interagerer med vand på trods af, at det er en svamp, " forklarer videnskabsmanden.

Petroleumsprodukter i vand er i form af en emulsion. Dette indebærer, at deres mikroskopiske dråber er fordelt i en anden væske, i vores tilfælde, i vandet. Ifølge forskerne, i praksis, sådanne emulsioner er ofte stærkt stabiliserede. Det betyder, at de er svære at adskille i individuelle komponenter.

"Vi testede vores materiale med både meget stabiliserede og lavstabiliserede emulsioner. Forsøgene viste, at materialet er fremragende. Vi testede også dets effektivitet på industrielle olier, der kan forurene naturlige vandområder. Materialet viste også sin høje effektivitet, " siger Pavel Postnikov.

Desuden, undersøgelserne viste, at det nye materiale kan genbruges flere gange. "I eksperimenter, vi brugte det mindst fem gange, og der var intet fald i effektiviteten, " siger videnskabsmanden.