海洋凈化器石墨烯材料通過制備后吸油性好

近年來，海洋被污染的報(bào)道頻出，世界各國(guó)對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù)日趨重視。我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)，擁有18000多千米的大陸海岸線、面積近300萬(wàn)平方千米的海洋，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海上溢油事故頻繁發(fā)生，泄漏事故發(fā)生后漂浮在水體表面的油膜會(huì)消耗水體中的溶解氧，破壞水體生態(tài)系統(tǒng)平衡，同時(shí)油膜中難以降解的有機(jī)物被水生生物吸收以后，將在水生生物體內(nèi)富集進(jìn)入食物鏈最終危害人類健康，目前海洋溢油已經(jīng)成為世界關(guān)注的重大問題。

如何解決海洋、江河水域污染應(yīng)急處置技術(shù)領(lǐng)域的迫切需求呢？ 我們先來了解下目前溢油事故的處置現(xiàn)狀：

溢油事故發(fā)生后，首先用圍油欄將其圍住，阻止其在水體表面擴(kuò)散，后續(xù)采用機(jī)械處理法、化學(xué)處理法、生物修復(fù)技術(shù)法、燃燒處理法、吸附處理法等技術(shù)進(jìn)行浮油清理，其中吸附處理是采用吸油氈、吸油毯等對(duì)浮在水體表面的油膜進(jìn)行吸附清除。

傳統(tǒng)吸附材料主要分為兩大類別：

（1）天然吸附材料：鋸末、稻草、谷殼、羽毛。

（2）合成吸附材料：聚丙烯、聚氨酯泡沫、吸油樹脂。

合成吸附材料相較于天然吸附材料具有較好的吸附性能，但它們吸附過程中依然存在明顯的缺點(diǎn)。

通過科研人員對(duì)石墨烯材料的多年研發(fā)，發(fā)現(xiàn)石墨烯材料通過制備后具有吸油性好、持油性高、溶解性低、沉降性低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

吸附速率快：吸油速率是傳統(tǒng)吸油氈的2.2倍。

吸附倍率高：1克材料能夠吸收80克原油，吸水量少于5克。

保持性好：20℃、油保持率80%以上。

成本低：同樣成本條件下新型石墨烯材料吸油量更大。

資源再利用：吸油反應(yīng)后材料可再利用制作自潤(rùn)滑材料。

環(huán)保：對(duì)水質(zhì)無污染，通過了交通運(yùn)輸部環(huán)保中心測(cè)評(píng)。

具有超級(jí)吸附能力的石墨烯產(chǎn)品是如何制備的呢？

石墨烯吸附材料是由天然鱗片狀石墨原礦經(jīng)過插層處理而成，經(jīng)過高溫膨化，即可得到石墨烯吸附材料，在顯微鏡下呈疏松的蠕蟲狀結(jié)構(gòu)，是一種新興環(huán)保型吸附材料。

只需攜帶一個(gè)集裝箱的設(shè)備，就可實(shí)現(xiàn)石墨烯凈油材料海上現(xiàn)場(chǎng)制備，可生產(chǎn)出N個(gè)集裝箱的產(chǎn)品。

石墨烯非常適合將導(dǎo)電軌道和區(qū)域印刷到柔性表面上，例如塑料片、紙或織物。

石墨烯紫外線傳感器貼片：可穿戴，實(shí)時(shí)感應(yīng)紫外線，用于智能皮膚保護(hù)。

1.石墨烯吸附材料產(chǎn)品

吸油包具有體積小、使用方便、吸附速度快等優(yōu)點(diǎn)，在化工廠、重工業(yè)、輕工制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、印刷業(yè)、汽車維修業(yè)等作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)油類物質(zhì)的吸收、防止泄漏物質(zhì)進(jìn)一步擴(kuò)散方面具有顯著的效果。

吸油毯在吸油包的基礎(chǔ)上增加了與油類物質(zhì)的接觸面積，能快速吸附油類液體并存儲(chǔ)，有效阻止泄漏的擴(kuò)散，適用于油庫(kù)、船塢、工廠碼頭的溢油處理。

吸油氈具有吸油倍數(shù)高、吸飽油后不變形、不松散、易打撈等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于海面、港灣、湖泊的水面除油作業(yè)和工廠、船舶污水的凈化處理等領(lǐng)域。

吸油索具有柔性好、強(qiáng)度高、吸油速率和吸油量高等特點(diǎn)，具有圍控和回收水面溢油的功能，該產(chǎn)品表面的護(hù)欄網(wǎng)不僅大大提高了吸油索自身強(qiáng)度，而且設(shè)置了串聯(lián)式搭接卡扣，可以根據(jù)需求快速連接吸油索，適用于大范圍突發(fā)溢油事故的快速響應(yīng)。

2.溢油、?；窇?yīng)急處置成套裝備

溢油、?；窇?yīng)急處置成套裝備可實(shí)現(xiàn)石墨烯吸附材料現(xiàn)場(chǎng)制備、現(xiàn)場(chǎng)投放。

該裝備可將石墨原材料進(jìn)行膨化，1g原材料經(jīng)過膨化可達(dá)到250ml，相較于傳統(tǒng)的應(yīng)急處置方式，該裝備徹底顛覆了吸附產(chǎn)品出庫(kù)、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)投放的應(yīng)急處置模式，減少了吸附產(chǎn)品運(yùn)輸所需裝備數(shù)量，一臺(tái)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)方式多艘運(yùn)輸船只的作用。

該設(shè)備從開啟到關(guān)閉完全實(shí)現(xiàn)一鍵式操控，一個(gè)人可操作完成，既方便、快捷、可靠，又節(jié)省了人力成本，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.溢油、?；窇?yīng)急處置方式回收

漂浮在海上吸附后的飽和材料如何進(jìn)行回收處理呢，科研人員研發(fā)了強(qiáng)大的回收處置裝置。

該設(shè)備首先自動(dòng)打撈飽和吸附產(chǎn)品，由履帶運(yùn)輸至破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，通過螺旋輸送機(jī)運(yùn)輸至擠壓機(jī)對(duì)粉碎的飽和吸附產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)固液分離，然后固體廢料進(jìn)行袋裝儲(chǔ)存，用于自潤(rùn)滑材料的制備，液體廢料進(jìn)行油水分離提純，油品可以再次使用。

相較于傳統(tǒng)溢油、?；窇?yīng)急處置方式回收所采用的人為打撈、海岸堆積、運(yùn)輸泄漏、露天焚燒等處理方式，集成式集裝箱型海面吸附產(chǎn)品清理回收及潔凈打包成套設(shè)備的研制成功實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急處置現(xiàn)場(chǎng)對(duì)飽和吸附產(chǎn)品的高效打撈、環(huán)保處置、廢物再利用的目的。

◎ 來源| 中新網(wǎng)