Ученые из России получили углеродную пену для сбора нефти с поверхности воды — новости экологии на ECOportal
Новый пеноуглеродный материал эффективнее других сорбентов как минимум вдвое, и его можно получать из отходов нефтепереработки, сообщили в Институте катализа СО РАН.
Нефтяная пленка. Фото: istockphoto.
Ученые Центра новых химических технологий ФИЦ "Институт катализа СО РАН" получили пеноуглеродный материал, поглощающий нефть с поверхности воды вдвое эффективнее аналогов: 1 г сорбента способен впитать 20 г нефти. В качестве сырья для получения материала можно использовать отходы нефтепереработки, сообщает пресс-служба Института катализа СО РАН.
"Исследователи из Центра новых химических технологий ФИЦ "Институт катализа СО РАН" получили углеродный материал с ячеистой структурой, или углеродную пену, для эффективного поглощения нефти с поверхности воды. Его эффективность — минимум вдвое выше, чем у существующих сорбентов. Преимущества материала — возможность использовать в качестве сырья для его получения отходы нефтепереработки, а также простой синтез, который проводят при атмосферном давлении без добавления пенообразователей", — говорится в сообщении.
Пеноуглерод создан на основе пропан-бутановой смеси, он состоит из чистого углерода без каких-либо примесей. Исследования показали, что в качестве сырья для его производства можно использовать тяжелые нефтяные фракции, в том числе отходы нефтепереработки. В перспективе пеноуглерод можно будет получать в промышленных масштабах, вторично используя многотоннажные технические отходы.
Нефть заполняет большой внутренний объем материала, а низкая плотность и гидрофобность обеспечивают длительную плавучесть такого пеноуглерода на поверхности воды. "После использования пеноуглерод с абсорбированной нефтью прокаливают на воздухе при температуре до 550 градусов — основная часть нефти сгорает, а материал можно использовать снова. Наша пена выдерживает десятки таких циклов при извлечении из воды нефти, бензина и дизельного топлива", — приводит пресс-служба слова одного из авторов исследования — младшего научного сотрудника отдела каталитических превращений центра Евгении Райской.
О получении углеродной пены
Синтез углеродной пены проводят в две стадии при атмосферном давлении без добавления вспенивателей. Сначала пропан-бутановую смесь нагревают при 85 градусов Цельсия для образования пиролизных смол. В них содержатся полициклические ароматические углеводороды: молекулы, в основе которых - атомы, связанные в кольца.
В определенных условиях происходит конденсация этих молекул и их ориентация с образованием так называемой мезофазы. Она и становится предшественником пеноуглерода. На следующей стадии — вспенивании — углеводородные цепочки, связывающие полиароматические слои, отрываются, и образуются газовые пузыри.
Уточняется, что благодаря высокой степени чистоты полученный материал можно использовать в медицине. Еще одно приложение сорбента — катализ, не только термостойкий, но и устойчивый к кислотам. Он работает в агрессивных средах и не разрушается даже при выдержке в концентрированной серной кислоте. Кроме того, структура углеродной пены обеспечивает низкое сопротивление движению высокоскоростных потоков, что важно для уменьшения времени контакта и повышения селективности в многостадийных каталитических реакциях.
Источник: ecoportal.su
