頻繁的石油泄漏事故對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋環(huán)境帶來巨大的破壞，但隨著一種“疏水親油海綿”的問世，這一難題有望得到徹底解決。記者日前從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該?；瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院俞書宏教授研究組與工程科學(xué)學(xué)院丁航教授研究組合作，在清理回收水面浮油裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展，研究成果近日發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。

 

    中國(guó)科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院2013級(jí)研究生葛進(jìn)等在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，提出將經(jīng)過疏水納米二氧化硅處理過的疏水親油海綿與自吸泵相結(jié)合的新思路，成功設(shè)計(jì)出一種新型浮油收集設(shè)備，能在水面上連續(xù)而且高選擇性地收集水面浮油。“該浮油收集回收裝置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分是疏水親油海綿，其獨(dú)特的相互貫穿的大孔結(jié)構(gòu)使油能夠在海綿內(nèi)部快速流動(dòng)，同時(shí)阻礙水的浸透。”葛進(jìn)說。

 

    研究人員利用流體力學(xué)理論模型，證明了該浮油收集設(shè)備的工作原理：海綿在自吸泵的作用下，油—空氣和油—水界面的毛細(xì)管壓會(huì)根據(jù)自吸泵產(chǎn)生的負(fù)壓變化進(jìn)行自發(fā)的調(diào)控，使油—空氣和油—水界面像保護(hù)膜一樣阻止水和空氣進(jìn)入海綿內(nèi)部，只有水面浮油在海綿內(nèi)部負(fù)壓的作用下流入到海綿中并被抽走。

 

    這種設(shè)計(jì)方案大大減少了疏水親油材料的用量，省去浮油回收操作，而且這種疏水親油海綿很便宜，與一般海綿的價(jià)格差不多，因此將大大降低浮油清理與回收的難度和成本。這種材料還可折疊起來，作為油輪和海上鉆井平臺(tái)的應(yīng)急設(shè)施，以便快速處理低黏度油品或密度比水小的碳?xì)浠镄孤┦鹿省?/div>