ТОМСК, 6 мар –
РИА Томск. 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.
© РИА Томск. Павел Стефанский
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).
***
Томский
политехнический университет – ведущий технический университет страны. Основан в
1896 году как Томский технологический институт практических инженеров
Императора Николая II. Стал первым инженерным вузом в азиатской части страны.
Сегодня ТПУ – крупнейший технический вуз за Уралом; входит в топ-10
университетов России и топ-400 университетов мира. С 2013 года участвует в
программе "5-100" по повышению конкурентоспособности в мире.
Включает в себя
10 исследовательских и инженерных школ, три научно-образовательных центра. В
Томском политехе работают больше 1,5 тысячи научно-педагогических работников,
учатся около 13,5 тысячи студентов и аспирантов.
Университет
реализует целый ряд исследовательских программ в сфере экологии и утилизации бытовых и
промышленных отходов.