磁性海绵能从石油产品中净化水

托木斯克理工大学与法国里尔大学的科学家共同开发了一种新型材料,能够有效地从石油产品中净化水。它基于普通的家用聚氨酯海绵。该研究小组使它具有超疏水性,可以排斥水,同时有效地吸收石油产品分子。结果发表在《分离与纯化技术》上。

新的石油生产方法,特别是与在海床和海底生产有关的方法,增加了泄漏的风险。我们都知道2010年墨西哥湾钻井平台发生的事故对环境的影响。因此,最紧急的科学问题之一是获得能够从水中提取油品的选择性吸附剂油混合物,避免与水相互作用。

后一点至关重要,因为与水的相互作用基本上会导致某些产品最终进入水中并影响生态系统。此外,水饱和度降低了吸附剂的有效性。因此,我们必须找到负担得起的材料,并使其疏水且高效以达到上述目标。

我们决定选择定期清洗海绵, TPU化学与应用生物医学科学研究院副教授Pavel Postnikov说。重氮盐是一种特殊的有机化合物,用于使海绵疏水。

将海绵放置在含有重氮盐的水溶液中,并加热至60℃。产生的活性自由基侵蚀海绵并在表面形成具有疏水特性的新有机基团,同时对油品敏感。它们充当选择性吸收油分子的吸附剂。

“第二个问题是找到一种从水中去除这种物质的有效方法。我们选择了磁性吸附剂收集。我们在海绵结构中添加了铁纳米颗粒,这是通过我们的原始方法获得的,其特征是对非极性分子的敏感性增加。我们还通过添加疏水性有机基团。结果,我们获得了几乎不与水相互作用的材料,尽管它是海绵。”

水中的石油产品为乳液形式。这意味着它们的微小液滴分布在另一种液体中(在我们的情况下是在水中)。据研究人员称,在实践中,这类乳液通常高度稳定。这意味着它们很难分离成单独的组件。

“我们用高稳定度和低稳定度的乳液测试了我们的材料。实验证明了该材料是极好的。我们还测试了它在可污染天然水体的工业油中的有效性。该材料还显示出了高效率,” Pavel Postnikov说。 。

此外,研究表明,新材料可以重复使用多次。科学家说:“在实验中,我们至少使用了五次,效率没有下降。”

文章来源:Phys.org

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