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小小麦麸变身油污“克星”

核心提示: 作为小麦加工成面粉的副产品,麦麸常被当成饲料使用。但在中科院新疆理化所的实验室里,小小麦麸却被改造成为凝油材料,具备了油水分离的“新技能”。

小小麦麸变身油污“克星”

新疆科研人员在生物基凝油材料方面取得突破

新疆网讯(记者梁乐)作为小麦加工成面粉的副产品,麦麸常被当成饲料使用。但在中科院新疆理化所的实验室里,小小麦麸却被改造成为凝油材料,具备了油水分离的“新技能”。

11月8日上午,在新疆理化所环境科学与技术研究室的实验室里,科研人员对刚刚制备完成的生物基凝油材料进行油水分离性能测试。在一个小烧杯里,科研人员倒入了从油田采集的原油和水的混合物,然后将经过处理的麦麸均匀地撒在原油表面。随着麦麸不断增加,原油开始出现变化,黑色液体由下自上逐渐变得清澈起来,形成明显的分层。在表层,黑色油状物也逐渐向中间聚拢,形成果冻似的块体。此时,科研人员用滤网将烧杯内的原油进行分离,油性物质全部留在滤网里,而烧杯里则是清水。整个油水分离过程不到一分钟完成。

看到实验再次成功,新疆理化所环境科学与技术研究室高分子复合材料团队负责人马鹏程研究员吃下了定心丸。马鹏程说,选择用麦麸作为凝油材料,一方面是原料充足,另一方面是它具备亲水的属性,可以通过改变表面结构对这一特性加以利用,制备新型的油水分离材料。

据了解,采用亲油疏水的棉布、海绵等多孔材料对汽油等流动性好、黏度低的液体具有较好的分离和吸附效果,但对原油、润滑油等黏度较高的油类处理效果欠佳。马鹏程带领的科研团队从增加水面溢油黏度这一策略出发,研发出麦麸基凝油材料,并提出聚集诱导凝胶化概念。

马鹏程说,麦麸凝油剂表面含有亲油性组分,可以将水中的油滴吸引并吸附到颗粒内部;此外,材料中还存在着亲水性官能团,这有助于在麦麸颗粒之间以及麦麸和水分子之间形成氢键,从而使吸附有油类的凝油剂发生聚集并进一步形成固体状凝胶,凝胶在一定力度的摇晃之后仍能保持完整的状态。

基于麦麸的凝油材料可直接以粉末形式撒到溢油上,具有操作简单、凝油速度快的优点,特别适合用于高黏度油类的凝聚。材料具有较好的热稳定性和循环凝油性能,凝集的油类可通过加热得到回收并使凝油材料得以再生。

此外,所得的凝油材料具有较好的环境适应性,在酸性、碱性和模拟海水条件下都有较好的凝油效果,在水面溢油以及泄漏化学品回收领域具有广阔的应用前景。

该项研究工作得到新疆重大科技专项、研究所135重点培育方向等项目支持,相关成果近期发表在材料化学前沿杂志。

下图为聚焦诱导凝胶化机理。 (受访者供图)

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责任编辑:许文华
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