Новости науки

Наномембрана соберет разлитую нефть

6 июля 2013
Любая утечка нефти может обернуться настоящей катастрофой, устранить последствия которой очень непросто. Поэтому в настоящее время возросла потребность в материалах, которые могут эффективно очищать воду от углеводородов. Для сбора нефти и отделения её от воды можно использовать нанопористые мембраны. В идеале, методы получения таких мембран должны быть максимально просты и дешевы, а сами они должны быть экологически безопасны, стабильны и просты в использовании.

Исследователи из США и Японии предложили материал, образованный нанопроводами манганита K2-xMn8O16. Мембраны из этого материала, напоминающие обычную бумагу, имеют трехмерную нанопористую структуру и проявляют супергидрофильные свойства. Однако, если нанопровода покрыть гидрофобными молекулами, мембраны становятся супергидрофобными с контактным углом, превосходящим 170°. Чтобы вернуть материалу супергидрофильные свойства, нужно удалить гидрофобные молекулы, слегка подогрев мембрану.

Нанопровода образуются в результате гидротермального синтеза из K2S2O8, K2SO4 и MnSO4 при 250°С. Полученная суспензия наносится на тефлоновую подложку и высушивается. И всё – наномембрана готова. Бумага имеет иерархическую структуру – она образована волокнами, состоящими из нанопроводов манганита.

Мембрана была обработана паром, получающимся при нагревании полидиметилсилоксана (ПДМС). В результате все волокна оказались покрыты слоем силикона (3 nm), а материал приобрел супергидрофобные свойства. Как показали дополнительные эксперименты, свойства материала в основном определяются особой микроструктурой. При комнатной температуре супергидрофобность не меняется довольно долго (по крайней мере, 3 месяца), а при 390°С мембрана снова становится супергидрофильной за счет удаления силикона.

Мембрана из нанопроводов отлично проявила себя в нелегком деле очистки воды от нефтепродуктов. После помещения в стакан с водой, покрытой слоем углеводорода, происходит полное впитывание последнего. Мембрана может поглотить жидкости в 20 раз больше своего веса. При этом в отличие от других известных материалов новый материал совершенно не впитывает воду. Также, по заверениям авторов работы, материал может справиться не только со слоем углеводорода на поверхности воды, но и с его эмульсиями. А ведь именно эмульсии серьезно затрудняют очистку и вынуждают перерабатывать огромные объемы воды. После использования мембрана может быть разбита на отдельные волокна ультразвуком, а потом собрана обратно после отделения абсорбата.

Работа «Superwetting nanowire membranes for selective absorption» опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Новости науки

Другие новости

15 февраля 2012 В 2008 году объемы экспорта химической продукции России составили 468,1 миллиардов долларов

Опубликованы данные таможенной статистики РФ за 2008 год, согласно которым общий объем экспорта за указанный период увеличился по сравнению с предыдущим годом на 33 процента, составив 468,1 миллиардов долларов. При этом стоит отметить, что экспорт России в страны дальнего зарубежья составил 398,2 миллиардов ...


7 февраля 2011 Концерн «Эмпилс» расширяет ассортимент лакокрасочных материалов «Ореол ТИТАН»

Накануне представители пресс-службы ЗАО «Эмпилс» сообщили журналистам о том, что выпускаемая концерном специализированная серия лакокрасочных материалов «Ореол ТИТАН» обогатилась тремя новыми продуктами. Отныне в ассортименте продукции, выпускаемой компанией, появились термостойкая ...


7 ноября 2013 Форум "Открытые инновации": 1 день, фоторепортаж

31 октября 2013 года начал свою работу II Московский Международный форум инновационного развития "Открытые инновации". Представляем Вашему вниманию небольшой обзор первого дня форума.