Olieudslip kan, hvis det ikke renses hurtigt og effektivt, forårsage varig skade på hav- og kystmiljøer. Derfor er et hold af nordamerikanske forskere ved at udvikle et nyt svampelignende materiale, der ikke kun er effektivt til at gribe og holde olie på overfladen (adsorption), men som kan genbruges igen og igen – selv i iskolde canadisk farvande.
Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Science of The Total Environment .
Det specielle materiale - kaldet CNF-SP aerogel - kombinerer et bionedbrydeligt cellulosebaseret materiale med et stof kaldet spiropyran, et lysfølsomt materiale. Spiropyran har en unik "omskiftelig" egenskab, der gør det muligt for aerogelen at gå mellem at være olieabsorberende og olieafvisende, ligesom en køkkensvamp, der kan bruges til at opsuge og presse vand ud.
"Når spiropyran er blevet tilføjet til aerogelen, skifter vi bare lysforholdene efter hver brug," forklarer Dr. Baiyu Helen Zhang, professor og Canada Research Chair ved Memorial University, Newfoundland. "Vi brugte aerogelen som en oliesorbent under synligt lys. Efter olieadsorption skiftede vi lystilstanden til UV-lys. Denne kontakt hjalp svampen med at frigive olien."
Og materialet fortsætter med at opsuge og frigive olie, selv når vandtemperaturen falder, ifølge Dr. Xiujuan Chen, en assisterende professor ved University of Texas-Arlington.
"Vi fandt ud af, at da vi testede oliesorbentens ydeevne under forskellige slags miljøforhold, havde den en meget god ydeevne i et koldt miljø. Dette er ret nyttigt til kolde vintersæsoner, især for Canada."
Forskerne brugte CLS's Mid-IR-strålelinje til at undersøge aerogelens egenskaber før og efter at have udsat den for synligt og UV-lys. Herfra søger forskerne at skalere deres forskning op med store pilotstudier og endda teste materialet i felten.
"CLS har en meget unik infrastruktur, der understøtter studerende og forskere som os til at udføre mange slags meget spændende forskning og bidrage til videnskabelig viden og tekniske applikationer," siger Zhang.
Flere oplysninger: Hongjie Wang et al., Udvikling af en spiropyran-assisteret cellulose-aerogel med omskiftelig fugtbarhed som oliesorbent til oprensning af olieudslip, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171451
Journaloplysninger: Science of the Total Environment
Leveret af Canadian Light Source
Sidste artikelNy designtilgang opnår ikke-lineær fotokromisme ved hjælp af rhodamin spirolactam-derivater, der er nemme at syntetisere
Næste artikelUndersøgelse introducerer en renere måde at producere ammoniak ved stuetemperatur og -tryk