В Северо-Западный университет-водить команда разработала высокопористого умная губка, которая избирательно впитывает масло в воде.
С способность к поглощению более чем в 30 раз больше своего веса в масле, губки могут быть использованы, чтобы недорого и качественно убирать нефтяные пятна, не нанося вреда морской жизни. После отжатия масла из губки, его можно повторно использовать еще многие десятки раз без потери его эффективности.
«Разливы нефти имеют разрушительные и немедленные результаты воздействия на окружающую среду, здоровье человека и экономику», — сказал Северозападного Виньяк Дравидам, который возглавлял исследование. «Хотя многие разливы малых и может не успеть к вечерним новостям, они еще и глубоко вторгаются в экосистему и окружающего сообщества. Наши губки могут устранять эти разливы в более экономичной, эффективной и экологически безопасным способом, чем любое состояние-из-современные решения».
Результаты исследования были опубликованы вчера (27 мая) в журнале промышленной инженерии и химических исследований.
Дравидам является Авраам Харрис, профессор материаловедения и инженерии в школе Северозападного Маккормик техники. Викас Nandwana, старший научный сотрудник лаборатории Дравидам, является первым автором статьи.
Очистки нефтяных разливов-это дорогостоящий и сложный процесс, который часто вредит морской жизни и дальнейшего ущерба окружающей среде. В настоящее время применяют растворы включают сжигание нефти, использование химических диспергентов для пробоя масла на очень маленькие капельки, скользя масло плавает на поверхности воды и/или поглощая ее с дорогой, сорбенты unrecyclable.
«Каждый подход имеет свои недостатки и нет ни одного устойчивого решения», — сказал Nandwana. «Сжигание приводит к увеличению выбросов углерода и диспергаторов очень вредны для морских обитателей. Скиммеры не работают в бурных водах или с тонким слоем масла. И сорбенты не только дорогие, но они порождают огромное количество физических отходы, подобные к вопросу пеленки полигон».
Северо-Западного решение обходит эти проблемы путем выборочного поглощения нефти и оставляя чистой воды и не подвержены влиянию морской жизни позади. Секрет кроется в нанокомпозитных покрытий магнитных наноструктур и углеродных субстрата, что является олеофильной (привлекает нефти), гидрофобные (не боится дождя) и магнитный. Нанопористые структуры 3D нанокомпозита селективно взаимодействует и связывается с молекулами нефти, сбора и хранения нефти, пока она не выдавливается. Магнитные наноструктуры дать умный губки двух дополнительных функций: контроль движения в присутствии внешнего магнитного поля и десорбции адсорбированных компонентов, таких как масло, в моделируемой и дистантно.
ОМА (олеофобное гидрофобные магнитные) нанокомпозита суспензии может быть использована для покрытия любых дешевых, имеющихся в продаже губки. Ученые наносили тонким слоем эту кашицу на губку, выдавил излишки и дайте ему высохнуть. Губка может быть быстро и легко преобразован в смарт-губка (или «ОМ губка») с селективным сродством к нефти.
Виньяк и его команда протестировали ом губка с различными типами нефтей различной плотности и вязкости. ОМА губки постоянно поглощается до 30 раз больше своего веса в масло, оставляя воду позади. Для имитации естественной волны, исследователи ОМА губки на шейкере в воду. Даже после энергичного встряхивания, выпуск губки меньше, чем 1% его всасывается масло обратно в воду.
«Наши губки эффективно работает в самых разных и экстремальных водных условиях, которые имеют различные уровни рН и солености», — сказал Дравидам. «Мы считаем, что мы можем решить гига-тонны проблему с наноразмерными решение».
«Мы рады представить такие шикарные губки как платформы по охране окружающей среды для селективного удаления и восстановления загрязняющих веществ, присутствующих в воде, почве и воздухе, таких как избыток питательных веществ, тяжелых металлов и других загрязнителей, Лос токсинов и других», — сказал Nandwana. «Покрытие наноструктуры могут быть адаптированы, чтобы селективно сорбировать (а затем десорбироваться) этих загрязняющих веществ».
Команда также работает над другой сорт ом губки, которые могут избирательно поглощать (и впоследствии восстановить) избыток растворенных питательных веществ, таких как фосфаты из удобрений и сельскохозяйственного загрязнения. Стефани Рибет, докторант в лаборатории Дравидам и бумаги соавтор проводит эту тему. Команда планирует разработать и коммерциализировать технологию Ома для очистки окружающей среды.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!