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 в 2 раза выше, чем у существующих сорбентов.

Преимущества материала состоят в том, что возможность использовать в качестве сырья для его производства отходы нефтепереработки, а также простой синтез, который проводят при атмосферном давлении без добавления пенообразователей.

Ученые сосредоточились на экологическом приложении материала - сорбции нефти и нефтепроодуктов с поверхности воды. Разливы нефти - серьезная проблема для окружающей среды, которая часто случается по всему миру в разных объемах.

Например, один из крупнейших разливов случился в 2022 г. в США, тогда в воду попало 14 тыс. барр. нефти.

Младший научный сотрудник отдела каталитических превращений ЦНХТ ИК СО РАН отмечает, что:

• углеродная пена - очень эффективный сорбент;
• нефть заполняет большой внутренний объем материала, а низкая плотность и гидрофобность обеспечивают длительную плавучесть такого пеноуглерода на поверхности воды;
• высокая химическая и структурная однородность полученной углеродной пены обеспечивает хорошую термостойкость и регенерируемость сорбента;
• после использования пеноуглерод с абсорбированной нефтью прокаливают на воздухе при температуре до 550 ℃ - основная часть нефти сгорает, а материал можно использовать снова;
• наша пена выдерживает десятки таких циклов при извлечении из воды нефти, бензина и дизельного топлива.

Сорбционная емкость материала очень высокая: 1 грамм сорбента способен впитать 20 граммов нефти, в то время как традиционные сорбенты способны поглотить не более 10 граммов. Также можно использовать, как катализ. Так как материал термостойкий и устойчивый к кислотам. Может работать 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: neftegaz.ru