Разливы нефти и промышленные сбросы могут загрязнять воду жирными веществами. Хотя верно то, что нефть и вода не смешиваются, разделение и извлечение каждого компонента все еще может быть сложной задачей. Теперь исследователи создали губки из дерева, которые выборочно впитывают масло, а затем их можно выжать и использовать снова. Они сообщают о своих результатах в ACS Nano.
За прошедшие годы ученые разработали множество методов очистки нефтесодержащей воды, от гравитационного разделения до сжигания и биоремедиации. Но многие из этих методов имеют ограничения, такие как низкая эффективность, вторичное загрязнение и высокая стоимость. Совсем недавно исследователи исследовали трехмерные пористые материалы, такие как аэрогели или губки, на основе различных строительных блоков, включая синтетические полимеры, нановолокна кремнезема или целлюлозы. Однако их часто трудно изготовить, они не обладают механической прочностью или изготавливаются из невозобновляемых и неразлагаемых материалов. Сяоцин Ван и его коллеги хотели разработать губку из дерева - возобновляемого ресурса, - которая впитывала бы масло и выдерживала многократное сдавливание без разрушения конструкции.
Команда сделала древесную губку, обработав натуральное пробковое дерево химическими веществами, которые удалили лигнин и гемицеллюлозу, оставив после себя целлюлозный скелет. Затем они модифицировали эту высокопористую структуру гидрофобным покрытием, которое притягивало масло, но не воду. Помещенная в смесь воды и силиконового масла, деревянная губка удалила все окрашенное в красный цвет масло, оставив после себя чистую воду. В зависимости от тестируемого масла губка впитывала от 16 до 41 раз больше собственного веса, что сравнимо или лучше, чем многие другие известные абсорбенты. Кроме того, губка могла выдержать не менее 10 циклов всасывания и сдавливания. Исследователи включили древесную губку в устройство для сбора нефти в лаборатории, которое непрерывно отделяло нефть от поверхности воды.
Видео: