中国聚氨酯工业协会  
异氰酸酯专业委员会

科学家开发出一种低成本聚氨酯海绵,可用于清理漏油

发表时间:2020-06-10 10:25

聚氨酯海绵.jpg


“海绵”和“清理”这两个词可能会令人想起脏盘子和厨房清洁。但是对于材料科学家团队来说,它们是一种补救水上石油泄漏的方法的灵感来源。西北大学的研究人员已经开发出一种廉价的方法,可以将普通海绵转化为可以选择性地从水中吸收油的海绵。只需挤压海绵即可回收油。


油轮和管道漏油会伤害海洋生物和环境。现有的处理溢出物的方法具有明显的缺点。例如,现场燃烧会排放污染和温室气体。化学分散剂会将油分解成微小的液滴,并将其分散到水体中,对野生生物造成危害。其他方法不能很好地区分油和水,或者处理后的水有油腻的光泽。


几个研究小组提出了这些商业净化方法的替代方案,例如用涂有硅烷,碳氟化合物或石墨烯的海绵吸收油。但是,这些实验室规模的研究依赖于昂贵,有毒或无法商业化的试剂和程序。


西北大学的Vinayak P. Dravid合作的研究人员Vikas Nandwana及其同事开发了一种简单的浸涂方法,将石墨和氧化铁纳米颗粒的复合膜涂覆到聚氨酯和其他海绵上。该涂层也可以用氧化锰铁制备,由廉价、丰富且对环境无害的原料制成,并配制成水性浆料。将其应用到通常被填埋的标准聚氨酯家具垫子上后,可以形成一种海绵,该海绵可选择性地吸收油水混合物中的各种油,同时不含水。


用参考油和原油样品进行的测试表明,涂有涂层的海绵可以吸收多达30倍于其重量的油,并且在广泛的pH值和水盐度下都能很好地工作。挤压回收油后,海绵可以重复使用数十次,吸收能力几乎没有变化。这些纳米颗粒使海绵具有磁性,因此可以将其引导至溢油,然后通过射频加热将其油性货物沥干,而无需物理接触。


芝加哥大都市水填海区(MWRD)的委员Debra Shore指出,海绵“不仅在减少污染方面具有潜在的有趣用途,而且还可以用来回收磷和其他营养物质。这是废水处理厂共同关注的问题。”


芝加哥大都市水填海区的水科学和政策专家Justin Hart对这项研究感到鼓舞,但他说,他希望看到海绵用加拿大焦油砂稀释后的沥青进行测试,这种沥青是一种危险且难以补救的油,它有时会流经芝加哥地区。


Nandwana说,该团队正在研究其他清洁应用,并致力于将海绵商业化。