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                    油水分離新技術助理溢油事故油污處理

                    海上重大溢油事故不僅造成巨大的經濟損失,還對水域生態環境帶來毀滅性破壞。日前,我國科學家研發了一種智能的新型油水分離模式,可有效處理溢油事故造成的油污。8月6日,該成果刊登于《自然―通訊》雜志。

                      最近幾年,油船溢油事故頻發。雖然油水不容,但因為海洋巨大的水量,油污很快被“稀釋”成體積微小的超微油滴,讓現有的除污方法束手無策。這些超微油滴隨著洋流不斷擴散,嚴重威脅著生態環境和人類生活安全,各國科學家都在尋找能夠徹底清除超微油滴的方法。

                      石油這種富含環芳烴化合物的能源,可在哺乳動物或鳥類等生物體內轉化為毒性更強的物質,從而影響DNA。這種DNA的突變可以使動物的生育能力減退,甚至患上癌癥!更有專家表示,油污可以陷進沉積物中,危害數十年甚至更長時間。

                      科研人員從仙人掌的針刺中獲得了靈感針刺雖然體積細小,但能高效地吸附空氣中的水珠,讓仙人掌在干旱的沙漠中也能生存。他們對仙人掌針刺的吸附過程進行了觀察,看針刺如何凝結空氣中的水分,并推論人工針刺可能也擁有類似功能。

                      于是,該研究小組制備了錐形的針尖,并模擬仙人掌刺的表面來構筑微米—納米復合粗糙結構。實驗顯示,由于材料本身的疏水親油性質,油水混合物在流經錐形針尖時,油滴會被吸附到針尖上,慢慢匯集成較大的油滴。針尖收集的油滴超過臨界大小時,就會自發地將油滴驅動至錐形根部儲存。一個油滴被驅動走后,露出的針尖表面又會開始下一個集油的循環,從而實現連續的油水分離。

                      據了解,人造針尖的主要原料是銅(表面修飾長鏈硫醇)和聚二甲基硅氧烷。在實驗中,研究人員也嘗試了金、聚苯胺、聚乙烯材料,同樣能達到效果。因此,他們推測絕大多數水下親油的材料均可作為針尖的原料,從而有助于該技術具備更低廉的成本、實現更廣泛的應用。

                      江雷表示,這種“邊收集邊驅動”的分離技術能實現連續、高效的油水分離,分離效率可達99%以上,而且具有高通量、環境友好、耐腐蝕等特性,對新型油水分離技術的開發和發展有重要意義。“該研究也會為環境保護和石油工業提供有力的技術支持,包括原油泄漏事故處理、工業含油廢水處理、油田開采的三次采油等。”

                      雖然這一新技術還未用于實踐,但研究人員認為將有很好的應用前景。“我們在實驗中選用的材料"聚二甲基硅氧烷"價格就已經十分低廉,如果工業應用的話,也可以選用有類似性質但更廉價的材料。”

                     
                     · 苯駢三氮唑
                     · 甲基苯駢三氮唑
                     · 鄰苯二胺(精制)
                     

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