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研究人員發(fā)現(xiàn)聚氨酯海綿可從廢水中回收油
倫敦帝國(guó)理工大學(xué)和多倫多大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種經(jīng)濟(jì)高效的海綿，可以較快地吸收油（不到10分鐘）。該研究文章發(fā)表在《自然》雜志上，描述了一種創(chuàng)新的表面工程海綿（SEnS）。該海綿有機(jī)結(jié)合了表面化學(xué)、電荷和粗糙度，擅長(zhǎng)吸附原油微滴。
由Pavani Cherukupally領(lǐng)導(dǎo)的化學(xué)工程師團(tuán)隊(duì)找到的解決方案是聚氨酯泡沫。聚氨酯泡沫是床墊等日常家居用品中常用的材料。盡管聚氨酯泡沫具有良好的吸油性能，但它只能在一定的酸性條件下才能很好地工作，這會(huì)增強(qiáng)或減弱油滴與海綿之間的親和力。
“這完全是從戰(zhàn)略角度選擇孔及其表面的特征。商業(yè)海綿已經(jīng)具有微小的孔，可以捕獲微小的液滴。”Cherukupally說(shuō)，“聚氨酯海綿是由石油化學(xué)材料制成的，因此它們已經(jīng)具有可以很好地捕獲液滴的化學(xué)基團(tuán)。問(wèn)題在于我們的化學(xué)基團(tuán)少于捕獲所有液滴所需的化學(xué)基團(tuán)。”
研究人員開(kāi)發(fā)了一種可改變泡沫質(zhì)地，化學(xué)性質(zhì)和電荷的涂層，使其泡沫適合各種情況。在顯微鏡下觀察時(shí)，該涂層包含頭發(fā)狀的納米晶硅顆粒，其作用類(lèi)似于油滴的釣竿。
Cherukupally博士在一份聲明中說(shuō)：“關(guān)鍵表面能的概念來(lái)自生物污損研究領(lǐng)域，用于防止像藤壺這樣的微生物和生物附著在船體等表面上。通常，我們希望將臨界表面能在一定范圍內(nèi)防止附著，但在我們的案例中，我們操縱它使液滴緊緊附著。”
海綿可以在不到10分鐘的時(shí)間內(nèi)去除原油微滴。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的較早版本的海綿能夠去除測(cè)試樣品中95％以上的油脂，但要花三個(gè)小時(shí)才能達(dá)到相同的去除水平。
在四種不同的酸性條件下進(jìn)行測(cè)試時(shí)，涂層泡沫在大約10分鐘內(nèi)吸收了95％至99％的油。海綿的一大優(yōu)點(diǎn)是，在用溶劑洗滌除去油脂后可以重新使用，而油可以回收。
