简介：
海绵吸收的油量是其重量的30倍以上，可重复使用多达数十次；秘密在于其亲油，疏水，磁性（OHM）纳米复合涂层；工艺可以将任何便宜的海绵变成智能海绵进行环境修复；该团队还正在探索用于清除水中农业污染的智能海绵。
正文：
由西北大学领导的团队开发了一种高度多孔的智能海绵，可选择性地吸收水中的油。
海绵吸收的油量是其重量的30倍以上，因此可用于廉价而有效地清理漏油而不会损害海洋生物。将油从海绵中挤出后，可以重复使用数十次，而不会损失其有效性。
负责这项研究的美国西北航空公司的Vinayak Dravid说：“漏油事件对环境，人类健康和经济造成了破坏性的直接影响 。” “尽管许多泄漏事故很小，而且可能不会成为晚间新闻，但它们仍然对生态系统和周围社区造成了深远的侵害。与目前的任何最新解决方案相比，我们的海绵可以更经济，高效和环保的方式补救这些溢出物。”
该 研究于昨天 （5月27日）发表在《工业工程与化学研究》杂志上。
德拉维德（Dravid）是西北麦考密克工学院的亚伯拉罕哈里斯材料科学与工程教授 。Dravid实验室的高级研究助理Vikas Nandwana是该论文的第一作者。
溢油清理是一个昂贵且复杂的过程，通常会损害海洋生物并进一步破坏环境。当前使用的解决方案包括燃烧油，使用化学分散剂将油分解成非常小的液滴，撇去浮在水面上的油和/或用昂贵的不可回收的吸收剂吸收油。
Nandwana说：“每种方法都有其自身的弊端，没有一个是可持续的解决方案。” 燃烧增加了碳排放，分散剂对海洋野生生物极为有害。撇油器不能在粗糙的水或薄薄的油层中使用。吸附剂不仅价格昂贵，而且会产生大量的物理废物，类似于尿布的垃圾掩埋问题。”
西北解决方案通过选择性地吸收石油并留下清洁的水和不受影响的海洋生物而绕开了这些挑战。秘密在于磁性纳米结构的纳米复合涂层和亲油（吸引油），疏水（抗水）和磁性的碳基基材(四氧化三铁和石墨制备的涂料)。纳米复合材料的纳米多孔3D结构选择性地与油分子相互作用并与油分子结合，捕获并存储油，直到油被挤出为止。磁性纳米结构为智能海绵提供了两个附加功能：在外部磁场存在下的受控运动，以及以模拟和远程方式解吸被吸附成分（例如油）的过程。
OHM（亲油疏水磁性）纳米复合浆料可用于涂覆任何便宜的市售海绵。研究人员在海绵上涂了一层稀薄的浆液，将多余的浆液挤出并使其干燥。海绵可以快速轻松地转换为对油具有选择性亲和力的智能海绵（或“ OHM海绵”）。
Vinayak和他的团队使用许多不同类型的密度和粘度不同的原油测试了OHM海绵。OHM海绵始终吸收多达30倍于其重量的油，而将水抛在后面。为了模拟自然波，研究人员将OHM海绵放在浸没在水中的振荡器上。即使剧烈摇动后，海绵也只会将吸收的油中不到1％的油释放回水中。（说明吸油稳定性很好）
“我们的海绵可在具有不同pH和盐度水平的多种极端水生条件下有效工作，” Dravid说。“我们相信我们可以通过纳米解决方案解决千吨级的问题。”
Nandwana说：“我们很高兴将这种智能海绵作为一种环境修复平台，用于选择性地去除和回收水，土壤和空气中存在的污染物，例如过量的养分，重金属污染物，VOC /毒素等。” “可以定制纳米结构涂层，以选择性地吸附（然后解吸）这些污染物。”
该小组还正在研究另一种OHM海绵，该海绵可以选择性地吸收（并在以后回收）来自肥料径流和农业污染的过量溶解养分，例如磷酸盐。斯蒂芬妮·里贝特（Stephanie Ribet），博士学位 Dravid实验室和论文的合著者候选人正在追求这一主题。该小组计划开发OHM技术并将其商业化以进行环境清洁。
国家科学基金会支持“ OHM海绵：一种多功能，高效且环保的环境修复平台”的研究。来自西北的Stephanie Ribet，Roberto Reis，Yuyao Kuang和Yash More是该论文的合著者。
参考文献：OHM Sponge: A Versatile, Efficient, and Eco-friendly Environmental Remediation Platform ，DOI:doi/10.1021/acs.iecr.0c01493
本文来源：西北大学，仅供参考学习。