Nanodraht "Papier Handtuch" entwickelt, um Ölverschmutzungen bereinigen

Eine Matte aus Nanodrähten mit Touch und Gefühl von Papier ein wichtiges neues Tool in der Bereinigung der Öl- und andere organische Schadstoffe werden könnte, Wissenschaftler hat heute bekannt gegeben.

MIT-Forscher und Kollegen sagen, dass sie eine Membran erstellt haben, die bis zu 20-fache seines Gewichts in Öl aufnehmen kann, und viele Male für zukünftigen Gebrauch recycelt werden können. Das Öl selbst kann auch wiederhergestellt werden.

Rund 200.000 Tonnen Öl haben bereits seit Beginn des Jahrzehnts auf See verschüttet wurde.

"Was wir gefunden ist, dass wir 'Papier' zu machen, aus einem verwobenen Netz von Nanodrähten, die selektiv hydrophobe Flüssigkeiten aufnehmen kann – Öl-ähnlichen Flüssigkeiten – aus dem Wasser," sagte Francesco Stellacci, Associate Professor im Department of Materials Science und Engineering und Leiter des Werkes.

Die Ergebnisse sind detailliert in der 30 Mai Online-Ausgabe von Nature Nanotechnology.

Neben seiner Umweltanwendungen Nanodraht Papier könnte auch Auswirkungen auf Filterung und Reinigung des Wassers, sagte Jing Kong, Assistant Professor für Elektrotechnik in der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik und einer Stellacci Kollegen auf der Arbeit. Sie stellte fest, dass es könnte auch kostengünstig zu produzieren, weil die Nanodrähte aus denen es zusammengesetzt ist in größeren Mengen als andere Nanomaterialien gefertigt werden können.

Stellacci erklärte, dass es gibt andere Materialien, die Öle aus dem Wasser aufnehmen können, "aber ihre Selektivität nicht so hoch wie bei uns ist." Herkömmliche Materialien absorbieren heißt, noch etwas Wasser, so dass sie weniger effiziente Erfassung der Verunreinigung.

Das neue Material scheint völlig wasserundurchlässig sein. "Unser Material im Wasser gelassen werden können, ein oder zwei Monate, und wenn Sie es nehmen, es ist immer noch trocken," Stellacci sagte. "Aber zur gleichen Zeit, wenn das Wasser einige hydrophoben Verunreinigungen enthält, erhalten sie absorbiert."

Hergestellt aus Kalium-Manganoxid sind die Nanodrähte bei hohen Temperaturen stabil. Infolgedessen kann Öl innerhalb einer geladenen Membran durch Erhitzen oberhalb des Siedepunktes von Öl entfernt werden. Das Öl verdampft und kann wieder zu einer Flüssigkeit kondensiert. Die Membran- und Öl-kann wieder verwendet werden.

Zwei wichtige Eigenschaften machen das System zu arbeiten. Erstens bilden die Nanodrähte eine Spaghetti-ähnliche Matte mit vielen winzigen Poren, die für guten Kapillarität oder die Fähigkeit zur Aufnahme von Flüssigkeiten zu machen. Zweitens hält eine wasserabweisende Beschichtung das Wasser in die Membran eindringen. Öl, jedoch wird nicht beeinflusst, und sickert in die Membran.

Die Membran wird durch die gleiche allgemeine Technik wie seinem Low-Tech-Vetter, Papier erstellt. "Wir machen eine Suspension von Nanodrähten, wie eine Aussetzung der Zellulose [die Schlüsselkomponente des Papiers], trocknen Sie ihn auf einem Teller nicht kleben, und wir so ziemlich die gleichen Ergebnisse erhalten," sagte Stellacci.

In einem Kommentar begleitet das Nature Nanotechnology Papier, Joerg Lahann von der University of Michigan kam zu dem Schluss: "Stellacci und Mitarbeiter lieferten ein Beispiel eines Nanomaterials, die rational konzipiert wurde, um eine große ökologische Herausforderung anzugehen."

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