Ученые Томского политехнического университета в творческом союзе с коллегами из Университета Лилля создали прорывной материал для водоочистки. За основу взята обычная полиуретановая губка, которую исследователи наделили супергидрофобными свойствами. Эта уникальная модификация позволяет материалу активно отталкивать воду и одновременно притягивать молекулы нефтепродуктов. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
Простое превращение обычной губки
«Рост масштабов нефтедобычи, особенно в акваториях, увеличивает риск разливов и экологических катастроф. Нашей ключевой задачей было создание избирательного сорбента, способного идеально сепарировать загрязнители без контакта с водой. Это критически важно и для сохранения экосистем, и для высокой эффективности материала. Мы нашли идеально доступное решение – обычную бытовую губку», – объясняет доцент ТПУ Павел Постников.
Как работает материал
Секрет преобразования губки кроется в применении солей диазония. Путем обработки этим раствором при нагреве до 60°C на поверхности формируются органические группы с выраженными гидрофобными свойствами и особой чувствительностью к нефтяным компонентам. Эти группы и выполняют роль высокоэффективных сорбентов.
Инновационная магнитная система удаления
«Крайне важно было обеспечить эффективное извлечение сорбента из воды. Мы интегрировали в структуру материала авторские наночастицы железа с гидрофобным покрытием, обладающие магнитными свойствами. В итоге получили губку, остающуюся недоступной для воды, несмотря на кажущуюся пористость», – комментирует Павел Постников.
Превосходные результаты тестирования
Тесты доказали исключительную эффективность материала. Он одинаково успешно справляется как со стабильными промышленными маслами, загрязняющими водоемы, так и с различными типами нефтяных эмульсий, включая высокостабилизированные, традиционно сложные для разделения.
Повторное использование материала
Отличной новостью стала возможность многократного применения инновационной губки. Лабораторные испытания подтвердили стабильно высокую эффективность материала на протяжении как минимум пяти циклов использования без снижения его сорбционных качеств.
