science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Houtspons neemt olie op uit water

Krediet:American Chemical Society

Olielozingen en industriële lozingen kunnen water verontreinigen met vettige stoffen. Hoewel het waar is dat olie en water niet samengaan, het scheiden en herstellen van elk onderdeel kan nog steeds een uitdaging zijn. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben sponzen gemaakt van hout die selectief olie absorberen, en kan dan worden uitgeknepen en opnieuw worden gebruikt. Ze rapporteren hun resultaten in ACS Nano .

Door de jaren heen, wetenschappers hebben talloze technieken ontwikkeld om olieachtig water op te ruimen, van zwaartekrachtscheiding tot verbranding tot bioremediatie. Maar veel van deze methoden hebben beperkingen, zoals een laag rendement, secundaire vervuiling en hoge kosten. Recenter, onderzoekers hebben 3D poreuze materialen onderzocht, zoals aerogels of sponzen, op basis van verschillende bouwstenen waaronder synthetische polymeren, silica of cellulose nanovezels. Echter, deze zijn vaak moeilijk te fabriceren, gebrek aan mechanische robuustheid of zijn gemaakt van niet-hernieuwbare, niet-afbreekbare materialen. Xiaoqing Wang en collega's wilden een spons ontwikkelen die is gemaakt van hout - een hernieuwbare hulpbron - die olie zou absorberen en herhaaldelijk knijpen zou verdragen zonder structureel falen.

Het team maakte de houtspons door natuurlijk balsahout te behandelen met chemicaliën die lignine en hemicellulose verwijderden, een celluloseskelet achterlatend. Vervolgens hebben ze deze zeer poreuze structuur aangepast met een hydrofobe coating die olie aantrok, maar geen water. Wanneer geplaatst in een mengsel van water en siliconenolie, de houtspons verwijderde alle roodgeverfde olie, schoon water achterlatend. Afhankelijk van de geteste olie, de spons nam 16 tot 41 keer zijn eigen gewicht op, wat vergelijkbaar is met of beter is dan veel andere gerapporteerde absorptiemiddelen. In aanvulling, de spons kon minstens 10 cycli van absorptie en knijpen doorstaan. De onderzoekers verwerkten de houtspons in een olieverzamelapparaat in het laboratorium dat continu oliën van het wateroppervlak scheidde.