science >> Wetenschap >  >> Chemie

Veilige oplossing om olievlekken op te ruimen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Er zijn de afgelopen 20 jaar wereldwijd meer dan 700 olielozingen geweest, ze vervuilen de oceanen en kusten en brengen de mariene ecologie en andere dieren in het wild in gevaar.

Universitair hoofddocent Jingsan Xu zei dat het team van de faculteit Wetenschap en Techniek van QUT, had een niet-toxische uitgevonden, goedkoop, gemakkelijk te verwerken schuim voor het verwijderen van olie.

Hij zei dat toen er een olielek was, het schuim kan op het oppervlak worden gespoten om het afval zeer snel te absorberen. Hetzelfde principe zou kunnen worden toegepast op gemorste oliën in het huis van kook- of andere oliën. Het schuim kan dan gemakkelijk worden weggeschraapt voor een veilige verwijdering.

Een paper waarin hun bevindingen worden onthuld - Reversible Switching of the Amphiphilicity of Organic-Anorganic Hybrids door adsorptie-desorptiemanipulatie - is zojuist gepubliceerd in The Journal of Physical Chemistry .

"Duizenden tonnen olie zijn in de afgelopen decennia in onze oceanen geloosd. Een van de meest gedenkwaardige was de olieramp met Exxon Valdez in Prince William Sound, Alaska, in 1989, waarvan er 37 werden gemorst, 000 ton ruwe olie en wordt beschouwd als een van de ergste door de mens veroorzaakte milieurampen ooit, " zei professor Xu.

"Recenter, de olieramp met Deepwater Horizon in de Golf van Mexico in 2010 had de twijfelachtige eer om de grootste olieramp op zee in de geschiedenis van de aardolie-industrie te worden.

"Hoewel er methoden zijn om olievlekken op te ruimen, ze zijn meestal erg rommelig en moeilijk te bevatten, terwijl sommige methoden, zoals in situ branden, meer gevaren voor het milieu opleveren.

"Sorptiemiddelen - grote sponzen - worden ook gebruikt, maar alleen voor het verwijderen van de laatste oliesporen of op plaatsen waar skimmers niet kunnen komen. De sleutel om het milieu te behoeden voor maximale schade is om de olie zo snel mogelijk op te dweilen.

"Dus waar we ons op hebben gefocust, is het aanpassingsvermogen en de mogelijkheden van oppervlakteactieve stoffen die al op grote schaal worden gebruikt in onderzoek, industriële productie en het dagelijks leven via huishoudelijke schoonmaakmiddelen.

"Oppervlakteactieve stoffen zijn verbindingen die de oppervlaktespanning tussen twee vloeistoffen verlagen, tussen een gas en een vloeistof, of tussen een vloeistof en een vaste stof - met andere woorden, het kunnen wasmiddelen zijn, bevochtigende middelen, emulgatoren, schuimmiddelen, en dispergeermiddelen.

"Een manier om de drijvende olie van het zeeoppervlak te verwijderen is adsorptie. Hydrofoob poreus schuim - materiaal met een lage dichtheid dat op vloeistof kan drijven - is een veelbelovende kandidaat om dat te bereiken en we hebben onlangs gerapporteerd over de synthese van een hydrofoob hybride schuim dat uitstekende adsorptie vertoonde prestaties voor een reeks organische vloeistoffen."

Professor Xu en het team hebben nu een 'hybride oppervlakteactieve stof' gecreëerd door een in olie oplosbaar molecuul te combineren, stearinezuur, met in water dispergeerbare aluminiumoxide-nanovezels via chemisorptie aan het olie-watergrensvlak.

"Onze hybride oppervlakteactieve stof vertoont een omkeerbare omschakeling tussen hydrofiel (moleculen aangetrokken door water) en lipofiel (in staat om op te lossen in vetten, oliën, lipiden, en niet-polaire oplosmiddelen) stelt door het adsorptie-desorptievolume van stearinezuur gehecht aan de aluminiumoxide-nanovezels te manipuleren, " hij zei.

"Daarom, de emulsies die door deze organisch-anorganische hybride worden gestabiliseerd, kunnen door eenvoudige mechanische manipulatie omkeerbaar worden getransformeerd tussen het olie-in-water en het water-in-olie-type.

"In tegenstelling tot conventionele benaderingen, er is geen andere externe stimulus nodig om de amfifiele eigenschappen van de hybride oppervlakteactieve stof in te stellen. Dit protocol kan belangrijke toepassingen hebben in cosmetische, voedsel en andere velden.

"Als extraatje organische-anorganische driedimensionale vaste schuimen kunnen gemakkelijk worden bereid op basis van het emulsiesysteem, wat een sterk potentieel aantoont voor gebruik bij het verdampen van olielozingen - in de oceaan of de keuken - op een zeer snelle manier."