science >> Wetenschap >  >> Chemie

Afbreekbaar polyurethaanadsorptiemiddel op basis van lignine voor efficiënte reiniging van ruwe olie

Grafisch abstract. Credit: Tijdschrift voor chemische technologie (2021). DOI:10.1016/j.cej.2021.128956

Een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Zhu Jin aan het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academy of Sciences (CAS), heeft een hoogrenderend koolstofnanobuisje (CNT) gemodificeerd op lignine gebaseerd polyurethaanadsorptiemiddel gesynthetiseerd voor de sanering van ruwe olievlekken, in samenwerking met de groep van Prof. Chen Tao aan het NIMTE en de groep van Prof. Yan Ning aan de Universiteit van Toronto (U of T). Het onderzoek is gepubliceerd in het Chemical Engineering Journal.

In recente jaren, de lekkage van ruwe olie of organische chemicaliën heeft geleid tot economische verliezen, afval van petrochemische hulpbronnen en ernstige milieuvervuiling, vormen een grote bedreiging voor het mariene ecosysteem en de menselijke gezondheid. Echter, bestaande methoden voor het opruimen van ruwe olie zijn niet in staat uitstekende saneringsprestaties te combineren met milieubescherming.

Onderzoekers van NIMTE gebruikten het fotothermische effect veroorzaakt door zonlicht als energiebron om de zware oliecomponenten te verwarmen, waardoor hun inherente hoge viscositeiten aanzienlijk worden verminderd om een ​​snelle en efficiënte reiniging van ruwe olie te bereiken.

Door een eenvoudig polyurethaanschuimproces, ze maakten op lignine gebaseerde polyurethaanschuimen. Als fotothermisch sorptiemiddel, het geprepareerde polyurethaanschuim was gedoteerd met koolstofnanobuisjes (CNT's) en vertoonde een uitstekende zonlichtabsorptie van 97% voor zware olie met een oppervlaktetemperatuur van zelfs meer dan 90 ℃ na 500 s blootstelling onder één zonlicht. De gemodificeerde schuimen adsorbeerden binnen zes minuten meer dan zes keer van zijn gewicht aan ruwe olie onder één zonnelicht.

In aanvulling, de op lignine gebaseerde schuimadsorptiemiddelen waren afbreekbaar in alkalische omgevingen met een afbraakrendement van 88,03% en een afbraaksnelheid van 6,25 mg/u in een waterige oplossing van 2 mol/L NaOH bij 80°C gedurende 10 uur. In de tussentijd, CNT's kunnen worden hersteld van dezelfde aandoening.

Dit werk heeft niet alleen gezorgd voor een efficiënte en milieuvriendelijke aanpak voor de sanering en herstel van zware olieverontreinigingen, maar ook licht werpen op het hoogwaardige gebruik van donkergekleurde biobased polymeren.