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中国科大研发出高效清理回收水面浮油新技术-中国青年报

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    本报讯(记者王磊)日前,记者从中国科学技术大学获悉,该校化学与材料科学学院俞书宏教授研究组与工程科学学院丁航教授研究组合作,在清理回收水面浮油装置的设计及应用方面取得重要进展。研究成果近日发表在《德国应用化学》上,并被该刊选为“热点论文”。

    频繁的石油泄漏事故给海洋生态系统和海洋环境带来巨大的破坏。商用的撇油器处理粘度较大的重油很有效,但对于粘度较小的石油,由于其扩散面积大、油层薄等特点,很难利用传统的围油收集方式清理。而采用分散剂、微生物富养化以及燃烧等清理手段,不仅对生态环境带来二次破坏或污染,而且浪费日益短缺的能源。因此,进一步发展新材料、新技术来高效清理并回收水面低粘度浮油和不溶于水的碳氢化物,已迫在眉睫。

    近年来,多孔疏水亲油材料表现出优异的油水分离性能,在处理水面浮油领域受到广泛关注。但由于这种材料的吸油容量有限、消耗量大,对其运输、播撒及回收都带来很大的困难,加上后期回收浮油的操作复杂、成本高昂,阻碍了这种材料的商业化进程。

    中国科大化学与材料科学学院2013级研究生葛进等在导师的指导下,提出将经过疏水纳米二氧化硅处理过的疏水亲油海绵与自吸泵相结合的新思路,成功设计出一种新型浮油收集设备,能在水面上连续而且高选择性地收集水面浮油。“该浮油收集回收装置设计的关键部分是疏水亲油海绵,其独特的相互贯穿的大孔结构使油能够在海绵内部快速流动,同时阻碍水的浸透。”葛进说。

    据研究人员介绍,这种设计方案大大减少了疏水亲油材料的用量,省去浮油回收操作,而且这种疏水亲油海绵很便宜,与一般海绵的价格差不多,因此将大大降低浮油清理与回收的难度和成本。在将来的实际应用中,这种浮油收集设备可进一步集成,形成一张浮油收集网,浮油收集船可拖曳着这个具有无限吸油容量的“大网”,像捕鱼一样收集水面的浮油。此外,这种材料还可折叠起来,作为油轮和海上钻井平台的应急设施,以便快速处理低粘度油品或密度比水小的碳氢化物泄漏事故。