Аэрогель для очистки от нефтяных и химических загрязнений

Источник: phys.org

Надежный и недорогой способ очистки разливов нефти и химических загрязнений остается проблемой для компаний и правительств по всему миру. Группа исследователей Университета Висконсин — Мэдисон (США) представила новый экологичный материал. При дальнейшем развитии технология может обеспечить очищение воды и различных поверхностей от нефти и тяжелых металлов. Адъюнкт-профессор Шаоджин Гонг вместе с аспирантом Квифеном Чженом и руководителем проекта в лаборатории изделий из древесины Чжиюном Каем разработали и запатентовали методику производства специального аэрогеля. Аэрогели — это высокопористые твердые материалы, которые уже используются в различных областях применения, начиная от изоляции в аэрокосмических аппаратах и заканчивая загустителями в красках.

Аэрогель, подготовленный профессором Гонг и ее коллегами, выполнен из нанофибрилл целлюлозы и экологически безопасного полимера — поливинилового спирта. Производство аэрогеля происходит путем лиофилизации (сублимационной сушки). Это тоже весьма «зеленый» процесс, в котором не используются органические растворители и другие опасные вещества. Как отмечает профессор Гонг, именно сочетание экологичности и высокой эффективности материала привлекло ее внимание. После обработки аэрогеля метилтрихлорсиланом путем термохимического осаждения паров, материал приобретает исключительные гидрофобные и олеофильные свойства. Он способен поглощать нефть и нефтепродукты в количествах, почти в 100 раз превышающих его собственный вес. Также доказана способность аэрогеля поглощать ионы токсичных металлов, таких, как свинец и ртуть.

В случае разлива нефти, листы аэрогеля можно поместить в воду, и они начнут поглощать нефть быстро и эффективно. После полного насыщения из аэрогеля можно выжать всю нефть. И хотя поглотительная способность незначительно снижается после каждого использования, аэрогель может выдержать несколько циклов применения. Еще одно достоинство материала — превосходная гибкость, доказанная в ходе механических испытаний на сжатие. Хотя до массового производства аэрогеля еще далеко, профессор Гонг заявила, что она готова поделиться потенциальными выгодами открытия с людьми за пределами научного сообщества. По ее словам, в настоящее время различные загрязнения являются серьезной проблемой для здоровья человека и животных океана. Поэтому новая технология несет положительный социальный эффект.