擅长“冷处理”，吸油效率高：海绵或成石油污染“终结者” 学术资讯

原油泄漏造成的水体污染问题，对地球生态环境造成了严重危害。

北极水域的石油污染属于重大环境问题。在该区域，超过一万亿升油砂尾矿（原油开采过程产生的副产品）和泄露原油有待清理。

目前采用的传统石油回收技术，要么为能源密集型，要么成本过于高昂，并且无法处理微米级油滴；有的回收技术甚至还会导致石油溶解或蒸发，从而进一步破坏环境。

当地时间3月10日，英国伦敦帝国理工学院（ICL）和加拿大多伦多大学（UOT）的研究人员在《科学进展》杂志发文称，他们在此前开发的海绵技术的基础上，用一种特殊涂层对海绵进行了改性，使其能够从5摄氏度左右的低温水域中回收油滴。

ICL和UOT提出的新方法具有经济性和可持续性，既有利于环境修复，还有助于保护自然资源。

当原油所处的环境温度低于38摄氏度时，它会开始结晶，周边也会逐渐变黏稠。论文作者Pavani Cherukupally博士利用这一特性设计了一种类似石蜡的海绵涂层。涂层化学结构与石油相同，可在界面处产生相互吸引的效应。

这种海绵可用无毒溶剂（庚醇）洗涤，庚醇将置换出粘性油滴，并将吸附的油滴汇集在一起。由此，海绵和油都能被有效回收。这一过程被称为“蜡润湿作用”，即以一种液体置换另一液体。

在确定了最佳蜡润湿特性后，研究人员合成了纳米涂层，并准备在更大范围内将海绵投入应用。

严格的测试实验结果表明，改性海绵可以吸附5~40摄氏度水中的油滴，两个半小时内的污染物去除率最高可达99%。回收油可再次用于工业，发挥经济效益。改性海绵重复使用10次，除污效果基本一致。

Cherukupally博士说：“这是一种节能型的原油回收方法。它兼具了生态效益和经济效益。这项研究的意义在于，我们从材料学角度解决了特定的低温油结晶问题。”项目首席研究员Daryl Williams教授补充道：“如果人类继续像过去几十年那样对待环境，清洁水将变得越来越稀缺。创新的、低成本的水净化方法对于人类社会和工业发展都有重要意义。我希望这种方法能够成为全球性的补救措施。”

接下来，Cherukupally博士等人将探索：如何用改性海绵收集不同成分的低温油滴。研究人员表示，他们对改性海绵技术的应用前景充满信心。

科界原创

编译：雷鑫宇

审稿：西莫

责编：陈之涵

期刊来源：《科学进展》

期刊编号：2375-2548

原文链接：

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