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助力石油污染环境修复 我国科学家构建一种超疏水磁性多孔海绵
2022年12月15日 08:51:44
来源：Ky开元集团 作者：吴吴吴 点击量：5264
近日，我国科学家成功构建了一种兼具光/磁热转换和自清洁能力的超疏水磁性多孔海绵，该海绵在原油溢油清理等方面表现出快速的吸附行为、良好的吸油能力和超高的耐用性。
【化工仪器网 项目成果】2007年11月11日，俄罗斯“伏尔加石油139号”油轮在海上航行时遭遇风暴天气，船只由于巨浪的冲击解体沉没，事故中约有3000多吨重油泄漏，造成污染海域3万只海鸟和9000多条鱼类死亡；2010年4月20日，美国墨西哥湾“深水地平线”钻井平台发生原油泄漏事件，钻井平台泄漏持续几个月之久，给周围的生态环境带来了“灭顶之灾”……
随着人类能源需求的不断扩大，石油开采的步伐加快，越来越多的油气井出现在世界各地，相伴而生的则是一系列的石油污染问题。据统计，每年海上油轮事故和油井井喷事故造成的溢油就高达2.2*107t。
石油泄漏对海洋的污染是多方面的，例如破坏海洋生态系统、制约环境可持续发展、危害人类身体健康等。一方面，原油密度小、粘性强，泄漏的原油往往漂浮在海面，形成油膜隔绝海水与大气间的气体交换，海水中二氧化碳浓度升高，海洋中的藻类和微生物光合作用被抑制，海洋生态系统食物链遭到破坏；另一方面，海洋作为人类的资源宝库，海洋石油污染造成的大量海洋生物死亡，直接影响到了相关产业的发展，进入人类食物链后，严重的甚至会危及生命。
当前，针对海洋石油污染治理的常规方法包括物理吸附法、化学处理法和生物修复法三种。物理吸附法主要运用围栏、撇油、油吸附材料等方法阻止原油进一步扩散并设法将泄漏的原油回收。其中，基于油吸附材料的物理方法因操作简单、运营成本低、效率高等特点，常被用于海洋污染的治理中。
近日，华南农业大学材料与能源学院杨卓鸿团队与该校资源环境学院李永涛团队联合，成功构建了一种兼具光/磁热转换和自清洁能力的超疏水磁性多孔海绵，该海绵在原油溢油清理等方面表现出快速的吸附行为、良好的吸油能力和超高的耐用性。
据了解，该海绵能够在外界磁场作用下移动到指定区域进行吸附，电磁感应加热器使得高粘度下油的快速吸附成为可能；在吸油能力上，实验表明该海绵可吸附自身干重50.6倍或者自身体积90%以上的油类化合物；此外，在经过80次的循环实验中，该海绵的吸油能力仅降低了大约10%，保存3个月后吸油能力仍有目共睹。
该研究为高效、低成本、光/磁热驱动高粘度油水分离材料的设计提供了新思路、新策略，相关成果发表于Journal of Hazardous Materials。
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