Ученые ТПУ разработали супергидрофобную губку для сбора нефти

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) разработали новый материал для очистки воды от нефтепродуктов на основе бытовой губки из полиуретана; с помощью солей диазония ученые сделали ее супергидрофобной – она отталкивает воду, при этом эффективно сорбирует молекулы нефтепродуктов, сообщает в пятницу пресс-служба вуза.

Отмечается, что с развитием методов нефтедобычи на морском и океанском дне возрастает риск ее разливов. Авария на буровой платформе в Мексиканском заливе в 2010 году привела к разливу 5 миллионов баррелей нефти. Поэтому получение сорбентов, которые из водонефтяной смеси могли бы вытягивать исключительно нефтепродукты и при этом никак не взаимодействовать с водой, – одна из актуальных научных задач.

"При насыщении водой эффективность сорбента снижается. Поэтому нам нужно было найти какой-то очень доступный материал и сделать его гидрофобным, но при этом "притягательным" для нефтепродуктов. Мы остановились на обычной губке, которую используют для мытья посуды", – цитирует пресс-служба доцента исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Павла Постникова.

Превращения посудной губки

Для превращения посудной губки в супергидрофобный материал исследователи пропитали ее водным раствором солей диазония. Губку помещали в водный раствор с солями диазония и нагревали до 60 градусов Цельсия. При этом в ней образовались активные радикалы, которые, атакуя поверхность губки, сформировали на ней новые органические группы с гидрофобными свойствами, чувствительные к нефтепродуктам. Они и выполняют роль сорбентов.

Для последующего удаления собранных нефтепродуктов с поверхности губки ученые внедрили в структуру материала наночастицы железа, полученные по разработанному в ТПУ методу, которые отличаются повышенной восприимчивостью к неполярным молекулам.
"На них мы также добавили гидрофобные органические группы. В результате у нас получился материал, который практически не взаимодействует с водой, несмотря на то, что это губка", – поясняет Постников.

Многоразовые сорбенты

Одной из задач, которую решали исследователи, было разделение воды и нефтепродуктов в ходе их сбора, поскольку в воде они находятся в виде эмульсии. В практическом смысле это значит, что микроскопические капли распределены в воде и их сложно разделить на отдельные составляющие. Однако новый материал, разработанный учеными, с этой задачей справился.

"Мы протестировали наш материал как с высокостабилизированными, так и низкостабилизированными эмульсиями. Эксперименты показали, что материал прекрасно работает. Также мы проверили его эффективность на промышленных маслах, которые могу загрязнять природные водоемы. Здесь материал также показал свою высокую эффективность", – говорит Постников.

При этом эксперименты показали, что новый материал может использоваться повторно несколько раз. В ходе экспериментальной фазы исследования новый сорбент для нефтепродуктов ученые использовали до пяти раз. В результате никакого падения его эффективности не зафиксировано, подчеркивается в сообщении.

Отмечается что в исследованиях помимо ученых ТПУ принимали участие сотрудники Университета Лилля (Франция). Исследования проводятся при поддержке Российского научного фонда (РНФ).

Источник: Новости РИА Томск