我國科學家研發油水分離新技術或助處理溢油事故造成的油污
更新時間：2013-09-28 11:32
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9月26日，刊登在《自然—通訊》雜志上的一篇論文指出，中國科學家研發出一種智能的新型模式，而設計靈感源于仙人掌的針刺。此項技術有望幫助處理溢油事故所造成的油污。
中科院院士、中科院化學所研究員江雷在接受《中國科學報》記者采訪時說：“我們之前研究發現，仙人掌刺在霧氣流中可以連續地集水，刺表面收集的水滴能被其表面結構自驅動向刺的根部聚攏。我們由此想到，霧氣中的水滴和油水混合物中的油滴具有相似性，或許可以將仙人掌刺的循環模式應用到油的收集中。”
于是，該研究小組制備了錐形的針尖，并模擬仙人掌刺的表面來構筑微米—納米復合粗糙結構。實驗顯示，由于材料本身的疏水親油性質，油水混合物在流經錐形針尖時，油滴會被吸附到針尖上，慢慢匯集成較大的油滴。針尖收集的油滴超過臨界大小時，就會自發地將油滴驅動至錐形根部儲存。一個油滴被驅動走后，露出的針尖表面又會開始下一個集油的循環，從而實現連續的。
據了解，人造針尖的主要原料是銅（表面修飾長鏈硫醇）和聚二甲基硅氧烷。在實驗中，研究人員也嘗試了金、聚苯胺、聚乙烯材料，同樣能達到效果。因此，他們推測絕大多數水下親油的材料均可作為針尖的原料，從而有助于該技術具備更低廉的成本、實現更廣泛的應用。
江雷表示，這種“邊收集邊驅動”的分離技術能實現連續、高效的油水分離，分離效率可達99%以上，而且具有高通量、環境友好、耐腐蝕等特性，對新型技術的開發和發展有重要意義。“該研究也會為環境保護和石油工業提供有力的技術支持，包括原油泄漏事故處理、工業含油廢水處理、油田開采的三次采油等。”
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