海洋石油污染的“終結者”來了：擅長“冷處理”，吸油效率高_風聞

研究人員研製了一種改性海綿，它能從5攝氏度左右的低温水域中將油回收。

原油泄漏造成的水體污染問題，對地球生態環境造成了嚴重危害。

北極水域的石油污染屬於重大環境問題。在該區域，超過一萬億升油砂尾礦（原油開採過程產生的副產品）和泄露原油有待清理。

目前採用的傳統石油回收技術，要麼為能源密集型，要麼成本過於高昂，並且無法處理微米級油滴；有的回收技術甚至還會導致石油溶解或蒸發，從而進一步破壞環境。

當地時間3月10日，英國倫敦帝國理工學院（ICL）和加拿大多倫多大學（UOT）的研究人員在《科學進展》雜誌發文稱，他們在此前開發的海綿技術的基礎上，用一種特殊塗層對海綿進行了改性，使其能夠從5攝氏度左右的低温水域中回收油滴。

ICL和UOT提出的新方法具有經濟性和可持續性，既有利於環境修復，還有助於保護自然資源。

當原油所處的環境温度低於38攝氏度時，它會開始結晶，周邊也會逐漸變黏稠。論文作者Pavani Cherukupally博士利用這一特性設計了一種類似石蠟的海綿塗層。塗層化學結構與石油相同，可在界面處產生相互吸引的效應。

這種海綿可用無毒溶劑（庚醇）洗滌，庚醇將置換出粘性油滴，並將吸附的油滴彙集在一起。由此，海綿和油都能被有效回收。這一過程被稱為“蠟潤濕作用”，即以一種液體置換另一液體。

在確定了最佳蠟潤濕特性後，研究人員合成了納米塗層，並準備在更大範圍內將海綿投入應用。

嚴格的測試實驗結果表明，改性海綿可以吸附5~40攝氏度水中的油滴，兩個半小時內的污染物去除率最高可達99%。回收油可再次用於工業，發揮經濟效益。改性海綿重複使用10次，除污效果基本一致。

Cherukupally博士説：“這是一種節能型的原油回收方法。它兼具了生態效益和經濟效益。這項研究的意義在於，我們從材料學角度解決了特定的低温油結晶問題。”項目首席研究員Daryl Williams教授補充道：“如果人類繼續像過去幾十年那樣對待環境，清潔水將變得越來越稀缺。創新的、低成本的水淨化方法對於人類社會和工業發展都有重要意義。我希望這種方法能夠成為全球性的補救措施。”

接下來，Cherukupally博士等人將探索：如何用改性海綿收集不同成分的低温油滴。研究人員表示，他們對改性海綿技術的應用前景充滿信心。

編譯：雷鑫宇

審稿：西莫

責編：陳之涵

期刊來源：《科學進展》 

期刊編號：2375-2548

原文鏈接：

https://phys.org/news/2021-03-sponge-recover-oil-contaminants-arctic.html

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