日趨頻繁的海洋運(yùn)輸、油氣開采活動(dòng),使得海洋石油泄漏等突發(fā)事件發(fā)生頻率越來越高。海洋運(yùn)輸石油泄漏事件,不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且給海洋生態(tài)帶來的巨大的危害。目前主要通過物理方法(圍油欄、撇油器、吸油氈等)和化學(xué)方法(溢油分散劑、凝固劑、就地燃燒等)以及生物方法(微生物)等進(jìn)行海上油污清理;瘜W(xué)方法和生物方法易對(duì)海洋環(huán)境造成二次污染,撇油器等機(jī)械方法收集的溢油多為油水混合物,后期處理難度較大。吸油氈、活性炭等材料可通過物理吸附作用實(shí)現(xiàn)油水分離,但是其吸油倍率低、吸油速率慢、可重復(fù)使用性差。
最近,中科院寧波材料所曾志翔、烏學(xué)東、王剛等科研人員等通過分子刷技術(shù),研制出一種高強(qiáng)度、可重復(fù)使用的吸油疏水三維多孔彈性高分子材料。通過在多孔材料表面接枝具有環(huán)境自適應(yīng)特征的長鏈烷烴分子刷,利用這種長鏈分子刷在水中收縮及油中伸展的特性,實(shí)現(xiàn)超疏水和高效吸油。這種材料能夠吸附自重23倍的原油,保油率達(dá)93%,可重復(fù)使用400次以上。不僅可用于水上浮油的吸附,且可實(shí)現(xiàn)水下吸油以及乳液狀態(tài)的油水混合物的油水分離。這種材料低成本、高效率,在海上溢油應(yīng)急處理、餐飲廢油處理等方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表于英國皇家化學(xué)會(huì)雜志RSC Polymer Chemistry, 2014. (http://xlink.rsc.org/?doi=C4PY00552J )。且已申請(qǐng)國家發(fā)明專利(201310703409.5)。這一工作得到了中國國家自然科學(xué)基金(No. 51105356, 51335010),國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2014CB643300)等項(xiàng)目的資助。
吸油疏水三維多孔彈性高分子材料制備示意圖
吸油及油水分離效果演示
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