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某科學の超電報

海上漏油汙染事件頻傳,怎麼不問問神奇海綿?

2017/03/15 |

快訊分類學園都市必備 快訊標籤油汙, 海綿, 環境保護, 和 聚氨酯

每當海上船隻發生翻覆漏油或是刻意偷排廢油事件,不只會嚴重傷害海洋生態,連帶也對經濟與居民健康造成嚴重衝擊。海上油汙如何清理的快、有效又低成本,成為科學家不斷努力研究的問題。

目前市面上已有吸油棉(sorbents)產品,但這些約可吸收體積 20 倍油汙的吸油棉,用法類似廚房的紙巾,大多是一次性,使用過就得面臨掩埋、焚燒或回收處理,否則還可能會造成二次汙染。那有沒有辦法讓海綿可以重複使用,而油汙更容易回收處理?

2015 年清大材料工程學系研究團隊就已經透過在市售海綿上,塗抹具有「疏水親油」特性的石墨烯,結合海綿結構的毛細現象,打造出一款吸油不吸水的神奇海綿,可以吸收超過它本身重量 90 倍的機油,或是本身重量 160 倍的氯仿,重點是,還能重複使用!

2017 年 3 月 6 日美國阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)也正式公開新技術的研發成果,這種被稱為「Oleo Sponge」的神奇海綿,內部是由從家具到建築防火材料都用得到的聚氨酯(Polyurethane)泡沫構成。然後研究團隊再運用「 sequential infiltration synthesis」技術,在聚氨酯泡沫裡裡外外漆上一層金屬氧化物當作「膠水」,最後再「黏」上親油的分子。

一旦海綿放入水中,就可快速緊密地吸住表面與水中,等於自身重量 90 倍的油汙,等工作人員將吸飽油汙的海綿帶到適當的區域,再以「擰抹布」的方法將油汙擠出回收,這個過程能重複上百次!

2016 年 12 月實驗室人員已經這種新海綿完成測試,接下來將繼續進行後續實驗:「這種新技術的可塑性很高,只要在海綿漆上不同吸附性的分子,就可能用來清理除了油汙以外的各種海洋汙染物質!」

美國阿貢實驗的研究員擰著一大塊可重複利用,吸油性強的神奇海綿「Oleo Sponge」。圖片來源:Argonne National Laboratory(攝影/ Mark Lopez)

論文:

  • Edward Barry, Anil U. Mane, Joseph A. Libera, Jeffrey W. Elam, Seth B. Darling. Advanced oil sorbents using sequential infiltration synthesis. J. Mater. Chem. A, 2017; 5 (6): 2929 DOI: 10.1039/C6TA09014A

參考資料:

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