4月8日2021年
一支研究团队,由此领导南阳科技大学新加坡(NTU新加坡)生产了可生物降解的可重复使用的海绵,可立即吸收各种有机溶剂,包括来自污染的水源的有机溶剂。此功能使其成为处理海洋漏油的潜在替代方案。
图片信用:OHRIM / SHUTTERSTOCK.com
海绵由向日葵花粉组成,是疏水性的,这意味着它摧毁水,这种特征可归因于海绵上的一层天然脂肪酸。
在实验室实验中,该团队证明了海绵浸泡了许多密度的油污,如汽车油和汽油,以类似于市场上可用的其他吸油者的速度。
清理油泄漏是困难的,这对海洋生态系统造成了显着的持久损坏。传统的清理技术,例如使用化学分散剂将油状物分解为微小的液滴,或用昂贵的不可再循环材料浸泡它可能导致更多的损坏。欧洲杯足球竞彩
迄今为止,调查人员设计了5厘米的直径。据该团队称,其中包括来自韩国NTU新加坡和Sungkyunkwan大学的研究人员,当这些海绵升级时,他们可以提供一种环保的替代品,可以处理海洋漏油。
通过FineTuning Pollen的材料特性,我们的团队成功地开发了一种海绵,可以在污染的水源中选择性地瞄准油并吸收它。使用大量发现的材料也使海绵实惠,可生物降解和环保。
Cho Nam-Joon,学习领导和教授,南洋科技大学材料科学与工程学院,新加坡欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
新的研究基于NTU新加坡的工作组,识别花粉的新应用,通过将硬壳转化为微凝胶颗粒,称为其坚韧的外观。欧洲杯猜球平台随后使用这种凝胶的软材料作为新型材料的建筑块,这些材料是环境可持续的。欧洲杯足球竞彩
2020年,Cho教授以及来自NTU新加坡的总裁兼教授Subra Suresh,已经领导了一个研究小组,以生产花粉的纸质材料,作为从树木制作的纸张替代品。
新的'花粉纸'卷曲和弯曲响应不同水平的环境湿度 - 这可能证明人工肌肉,软机器和传感器的特征。
不用于植物授粉的花粉通常被认为是生物垃圾。通过我们的工作,我们试图找到这个“浪费”的新用途,并将其转化为可再生,经济实惠和可生物降解的自然资源。花粉也是生物相容性的。在暴露于身体组织时不会引起免疫学,过敏性或毒性反应,这可能适用于伤口敷料,假肢和植入电子产品等应用。
Cho Nam-Joon,学习领导和教授,南洋科技大学材料科学与工程学院,新加坡欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
町教授还拥有新加坡材料科学与工程的材料研究会。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球研究结果发表于此先进的功能材料欧洲杯足球竞彩- 科学杂志2021年3月。
从花粉中建造海绵
为了创造海绵,NTU新加坡的研究人员最初将从向日葵提取的超强花粉晶体转化为凝胶状,柔性材料,通过与常规皂制造类似的化学方法。
在该方法中,除去涂层晶粒表面的粘性油的花粉水泥,然后将花粉在碱性条件下孵育三天。随后将由此获得的凝胶状材料冷冻干燥。
这些过程导致形成具有3D多孔设计的花粉海绵。将海绵重温到200°C的温度;该过程在不断吸收和排出液体后稳定其结构和形式。该团队观察到这种加热还通过两倍改善了海绵的阻力来变形。
为了确保海绵有选择地专注于油并不会浸泡水,该团队应用一层硬脂酸 - 一种常见的植物和动物脂肪中常见的脂肪酸形式。这使得海绵疏水性,同时保持其结构完整性。
为了对花粉海绵进行吸油试验,研究人员使用不同密度的有机溶剂和油,如泵油,汽油和正己烷(原油中的化学产品存在)。
该团队观察到海绵的吸收能力从9.7到超过29.3克/克。这类似于商业聚丙烯吸收剂,其基本上是石油的衍生物,并且具有8.1至24.6g / g之间的吸收能力。
研究人员还通过在硅油中连续浸泡然后除去油来测试其可重用性和耐用性的海绵。他们发现这个过程可以继续至少10个周期。
在一个终极概念证据实验中,研究人员测试了一定海绵的电位,直径为1.5厘米,直径为1.5厘米,从污染的水标本中吸收机油。海绵在2分钟内立即将电机油浸泡。
“总的来说,这些结果表明,花粉海绵可以选择性地吸收和释放油污染物,并对商业油脂具有相似的性能水平,同时证明了令人信服的性能,例如低成本,生物相容性和可持续生产,“增加了教授,谁也是研究通讯作者。
展望未来,该团队计划升级花粉海绵的大小以满足行业要求。他们还在探索与国际合作伙伴和非政府组织合作的方法,以在实际设置中使用花粉海绵进行试验试验。
我们希望我们的创新花粉材料可以一天更换广泛使用的塑料,并帮助欧洲杯足球竞彩遏制全球塑料污染问题。
Cho Nam-Joon,学习领导和教授,南洋科技大学材料科学与工程学院,新加坡欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
期刊参考:
Hwang,Y.,等。(2021)胶体介导的用于油修复应用的3D花粉海绵的制造。先进的功能材料。欧洲杯足球竞彩doi.org/10.1002/ADFM.202101091。
来源:https://www.ntu.edu.sg/