Исследователи Квинслендского технологического университета придумали новый безопасный способ очистки разливов нефти с использованием соединений, столь же полезных, как и обычные бытовые чистящие средства.
Нефть – самый распространенный негативный фактор для мирового океана. Большую опасность для жителей подводного мира несут масла, входящие в ее состав. При аварии на нефтедобывающей станции масло растекается на радиус до 300 км от источника. На поверхности воды образуется плотная пленка, препятствующая проникновению солнечных лучей и кислорода в океан.
За последние 20 лет во всем мире произошло более 700 разливов нефти, которые загрязнили океаны и береговые линии, а также поставили под угрозу морскую фауну и флору.
Крупнейшее загрязнение океана нефтью произошло в Мексиканском заливе. Миллионы баррелей сырья попали в океан. Плотная пленка из токсических веществ покрыла 5% залива.
Доцент Цзинсан Сю сказал, что команда научно-технического факультета Квинслендского университета изобрела нетоксичную, недорогую, легко обрабатываемую пену для удаления масла.
По его мнению, при разливе нефти на ее поверхность можно распылить пену, которая быстро впитает отходы. Тот же принцип можно применить к разливу в доме кухонных или других масел. После этого пену легко соскоблить для безопасной утилизации.
Результат работы ученых представлен в статье «Reversible Switching of the Amphiphilicity of Organic–Inorganic Hybrids by Adsorption–Desorption Manipulation » (Обратимое переключение амфифильности органических-неорганических гибридов посредством манипуляции с адсорбцией-десорбцией) - опубликованной в «Журнале физической химии» .
Цзинсан Сю сказал: «Итак, мы сосредоточили внимание на адаптивности и возможностях, связанных с поверхностно-активными веществами, которые уже широко используются в исследованиях, промышленном производстве и повседневной жизни с помощью бытовых чистящих средств.
«Одним из способов удаления плавающей нефти с морской поверхности является адсорбция. Гидрофобная пористая пена - материал с низкой плотностью, который может плавать в жидкости - является многообещающим средством для достижения этой цели, и мы недавно сообщили о синтезе гидрофобной гибридной пены, которая показала отличную адсорбционную способность к ряду органических жидкостей ».
Профессор Сюй и его команда создали то, что они называют «гибридным поверхностно-активным веществом», объединив маслорастворимую молекулу стеариновой кислоты с вододиспергируемыми нановолокнами оксида алюминия посредством хемосорбции на границе раздела масло-вода.
«Наше гибридное поверхностно-активное вещество демонстрирует обратимое переключение между гидрофильным (молекулы притягиваются к воде) и липофильным (способным растворяться в жирах, маслах, липидах и неполярных растворителях) состояниями, манипулируя объемом адсорбции-десорбции стеариновой кислоты, прикрепленной к нановолокнам оксида алюминия. ," он сказал.
«Таким образом, эмульсии, стабилизированные этим органически-неорганическим гибридом, могут обратимо трансформироваться между типом масла в воде и водой в масле с помощью простых механических манипуляций.
«В отличие от традиционных подходов, никаких других внешних стимулов для установки амфифильных свойств гибридного поверхностно-активного вещества не требуется. Этот протокол может иметь важные применения в косметической, пищевой и других областях.
«В качестве бонуса органические-неорганические трехмерные твердые пены могут быть легко приготовлены на основе эмульсионной системы, которая демонстрирует большой потенциал для очень быстрого использования при испарении разливов нефти - в океане или на кухне. "
Источники:
1. Queensland University of Technology. "Safe solution to mop up oil spills." ScienceDaily. ScienceDaily, 24 September 2019. <www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190924104103.htm>.
2. Chenhui Han, Eric R. Waclawik, Xiaofei Yang, Peng Meng, Hengquan Yang, Ziqi Sun, Jingsan Xu. Reversible Switching of the Amphiphilicity of Organic–Inorganic Hybrids by Adsorption–Desorption Manipulation. The Journal of Physical Chemistry C, 2019; 123 (34): 21097 DOI: 10.1021/acs.jpcc.9b07040
3. Экологические проблемы Мирового океана https://musorish.ru/ekologicheskie-problemy-mirovogo-okeana/#i-5