science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een composietmateriaal van organogelator-cellulose voor praktisch en milieuvriendelijk herstel van olievlekken op zee

Krediet:Wiley

Gemorste ruwe olie heeft herhaaldelijk mariene ecosystemen vervuild en zelfs vernietigd. Een effectieve maatregel zou zijn om gemorste olievlekken te verwijderen door absorptie in een scheidbare vaste fase. Zoals Indiase wetenschappers nu in het tijdschrift rapporteren Angewandte Chemie , het stollen van de olie tot een stijve gel in geïmpregneerde cellulose en het eruit scheppen van de deeltjes is mogelijk.

Olielozingen op zee zijn rampen die niet volledig kunnen worden vermeden zolang we naar olie boren of deze over de oceaan transporteren. Aangezien olievlekken enorme ecologische en economische bedreigingen vormen, mensen proberen de drijvende gemorste olie van het wateroppervlak te halen voordat het de kust bereikt of wordt geëmulgeerd door een turbulente zee. Maar dit is moeilijk. Gewoon skimmen of dreunen mislukt vaak omdat de oliefilm zich snel over grote gebieden verspreidt. Kana M. Suresan en Annamalai Prathap van het Indian Institute of Science, Onderwijs en Onderzoek (IISER) Thiruvananthapuram in Kerala, Indië, hebben een intrigerend eenvoudige strategie ontwikkeld en getest. Door absorptie- en geleringsprocessen te combineren, ze bonden de olie stevig vast aan een poreuze matrix en schepten vervolgens eenvoudig de vaste deeltjes uit het water. Zelfs vol met de olie, de korrels zonken niet maar bleven aan de oppervlakte.

De wetenschappers kozen cellulose als een milieuvriendelijke, goedkoop, en poreuze dragermatrix en geïmpregneerd met een zogenaamde oleogelator, wat een goedkope, op mannitol gebaseerde organische verbinding was. Deze eenvoudige impregneerstap bleek de sleutel te zijn om de cellulose om te zetten in een effectief olie-absorberend en recyclingsysteem.

De eerste reden daarvoor is het geleervermogen van de gelator. "Fase-selectieve organogelators zijn amfifielen die oliën selectief kunnen stollen uit een bifasisch mengsel van olie en water, " leggen de wetenschappers uit. Gelatie treedt op omdat de gelatormoleculen worden opgelost in de olieachtige fase, en dan vormen ze een driedimensionaal vezelnetwerk door middel van waterstofbinding. De olie wordt gevangen in dit fibrillaire netwerk om een ​​stijve gel te vormen. Dus, gelering verandert de vloeibare oliefase in een vaste fase, die er eenvoudig uitgehaald kan worden.

Het andere voordeel van impregneren is dat de gelator de cellulosematrix hydrofoob maakt. Het zuigt geen water aan zoals naakte cellulose doet. Maar het "absorbeerde alle olie, en de stijve bolletjes met de gestolde olie konden na twee uur worden uitgeschept, het schone water verlaten, " rapporteerden de auteurs. En zelfs recycling was mogelijk:de wetenschappers toonden aan dat knijpen of distillatie van de gestolde korrels de gemorste olie kan opleveren. Deze eenvoudige, goedkoop, en milieuvriendelijk systeem zullen interessante aspecten toevoegen voor verder veldonderzoek.