世界

我们太熟悉油罐破裂或破坏的钻井平台,将数百万升的油倒入海中,在原油污泥中涂覆海岸线和动物

许多传统的清洁溢油的方法,例如用分散剂分解油或从表面撇去油,都是昂贵,缓慢和不安全的 - 而且通常无论如何都不能很好地工作

但是想象一下,能够快速轻松地将浮油甩掉 - 并且使用相同的材​​料一遍又一遍地做

这种情况可能并不遥远

在今天的Nature Communications中,我们展示了我们如何首次生产可以彻底改变溢油清理和水净化的纳米片

我们的纳米片不仅吸收了33倍于油的重量,而且还可以回收利用

这听起来像是环境的巨大胜利 - 但是是什么让这些纳米片如此有效

我们发现多孔氮化硼纳米片具有一些性质,使得它们特别适合于吸收有机(碳基)污染物,例如油或染料

纳米片由几层氮化硼原子平面制成,并且这些片具有大量的孔

正是这些孔将纳米片的表面积增加到每克1,425平方米

这意味着一克多孔氮化硼纳米片具有与近5.5个网球场相同的表面积 - 因此有足够的表面吸收

另一个优点是可以通过简单地在空气中加热两小时来清洁饱和氮化硼纳米片以便重复使用

被吸收的油被烧掉,使纳米片清洁并再次自由吸收

为了制备我们的多孔纳米片,将氧化硼粉末和盐酸胍在甲烷中混合并在1,100℃下在氮气中加热数小时

盐酸胍分解释放出几种排出的气体,导致形成空穴

纳米片中的这些孔提供了吸收油和有机溶剂的表面积,其重量可达其自身重量的33倍

除了高吸收能力外,多孔氮化硼纳米片具有轻质和疏水性 - 因此它们可以漂浮在水面上并且可以排斥水 - 并且很容易与水面分离

换句话说,纳米片不吸水

如果将它们洒在水面上,它们很容易再次被抬起

重复使用纳米片不必涉及燃烧掉油

溶剂萃取可用作替代清洁方法,以避免产生燃烧油中潜在的有害气体;用有机溶剂如乙醇(也称为饮用醇)洗涤能够恢复多孔氮化硼纳米片的初始吸收能力

这种新材料和相关技术将对环境保护产生重要影响

特别是,从水中去除污染物对于全球范围内的环境和水源保护具有重要意义

从纺织,造纸和制革工业排出的溢油,有机溶剂和染料是水源的主要污染物

目前用于解决溢出的常规方法包括燃烧,机械收集,化学分散剂,生物修复和吸附剂材料

但是常见的吸收剂往往具有环境不相容性,低分离选择性和低吸收能力

我们的多孔氮化硼纳米片是一种简单,经济,高效的方法,可以清除水中潜在的灾难性溢出物

如上图所示,看到油涂的鹈鹕很可能成为过去



作者:冷蹁