日前，從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院俞書宏教授研究組與工程科學(xué)學(xué)院丁航教授研究組合作，在清理回收水面浮油裝置的設(shè)計及應(yīng)用方面取得重要進展，研究成果近日發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。
中國科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院2013級研究生葛進等在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，提出將經(jīng)過疏水納米二氧化硅處理過的疏水親油海綿與自吸泵相結(jié)合的新思路，成功設(shè)計出一種新型浮油收集設(shè)備，能在水面上連續(xù)而且高選擇性地收集水面浮油。該浮油收集回收裝置設(shè)計的關(guān)鍵部分是疏水親油海綿，其*的相互貫穿的大孔結(jié)構(gòu)使油能夠在海綿內(nèi)部快速流動，同時阻礙水的浸透。
研究人員利用流體力學(xué)理論模型，證明了該浮油收集設(shè)備的工作原理：海綿在自吸泵的作用下，油—空氣和油—水界面的毛細管壓會根據(jù)自吸泵產(chǎn)生的負壓變化進行自發(fā)的調(diào)控，使油—空氣和油—水界面像保護膜一樣阻止水和空氣進入海綿內(nèi)部，只有水面浮油在海綿內(nèi)部負壓的作用下流入到海綿中并被抽走。這種設(shè)計方案大大減少了疏水親油材料的用量，省去浮油回收操作，而且這種疏水親油海綿很便宜，與一般海綿的價格差不多，因此將大大降低浮油清理與回收的難度和成本。這種材料還可折疊起來，作為油輪和海上鉆井平臺的應(yīng)急設(shè)施，以便快速處理低黏度油品或密度比水小的碳氫化物泄漏事故。