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  石油及各種油類在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著十分重要的作用。伴隨著人們對(duì)各種油品需求量的不斷增加，在石油開(kāi)采、加工、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中常常會(huì)發(fā)生溢油、漏油事故，這會(huì)嚴(yán)重影響水體安全和生態(tài)平衡。采用多孔材料對(duì)水面溢油進(jìn)行吸附，可以簡(jiǎn)單有效地實(shí)現(xiàn)水面清潔、溢油回收，這種方法對(duì)汽油等流動(dòng)性好、粘度低的液體具有較好的吸附效果，但對(duì)原油、潤(rùn)滑油等粘度較高的油類處理效果欠佳。

  近期中科院新疆理化所環(huán)境科學(xué)與技術(shù)研究室馬鵬程研究員團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)觀念束縛：從增加水面溢油粘度這一策略出發(fā)，研發(fā)出麥麩基凝油材料。該材料能有效地將水面浮油吸引、凝聚并與之形成固體狀聚集體，凝油聚集體可通過(guò)金屬網(wǎng)將其與水分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)快速油水分離過(guò)程（圖1）。

圖1. 生物質(zhì)麥麩凝油劑用于原油-水的分離以及材料的凝油機(jī)理

  研究人員采用不同方法對(duì)材料的凝油機(jī)理進(jìn)行了研究，提出了聚集誘導(dǎo)凝膠化（Aggregation-Induced Gelation, AIG）的概念來(lái)解釋上述現(xiàn)象：麥麩凝油劑表面含有親油性組分，可以將水中的油滴吸引并吸附到顆粒內(nèi)部；此外，材料中還存在著親水性官能團(tuán)，這有助于在麥麩顆粒之間以及麥麩和水分子之間形成氫鍵，從而使吸附有油類的凝油劑發(fā)生聚集并進(jìn)一步形成固體狀凝膠，凝膠在一定力度的搖晃之后仍能保持完整的狀態(tài)。

  基于麥麩的凝油材料可直接以粉末形式撒到溢油上，具有操作簡(jiǎn)單、凝油速度快的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于高粘度油類的凝聚。材料具有較好的熱穩(wěn)定性和循環(huán)凝油性能，凝集的油類可通過(guò)加熱得到回收并使凝油材料得以再生。此外，所得的凝油材料具有較好的環(huán)境適應(yīng)性，在酸性、堿性和模擬海水條件下都有較好的凝油效果，在水面溢油以及泄露化學(xué)品回收領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

  該項(xiàng)研究工作得到新疆重大科技專項(xiàng)、研究所135重點(diǎn)培育方向等項(xiàng)目支持，相關(guān)成果近期發(fā)表在材料化學(xué)前沿（Materials Chemistry Frontiers）雜志，并被選為雜志內(nèi)封面。

論文信息：

  1. Lv P, Yang SD, Ma PC*. Bio-based oil gelling agent for effective removal of oil spills from the surface of water. Materials Chemistry Frontiers, 2018, 2, 1784-1790 .

  https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/qm/c8qm00127h#!divAbstract