Cellulose mot oljesøl

Flytende nano-cellulosesvamp absorberer sølt olje

Nanocellulosesvampen avviser vann (blå), men absorberer olje (rød). © Empa
lese høyt

Hjelp i kampen mot oljesøl: Et nytt, absorberende materiale fra treforskning kan hjelpe med fremtidig oljesøl: kjemisk modifisert nanocellulose. Det lette stoffet fra avfallspapir, halm eller jordbruksavfall absorberer oljen, flyter på vannet og kan deretter lett samles opp igjen.

Olje er fremdeles en av de viktigste råvarene for vår sivilisasjon. Men sulten etter fossilt brensel har sin pris: kantret et tankskip eller spreng en rørledning, og truer deretter et oljesøl som skader hele det marine miljøet. Det er fremdeles vanskelig å inneholde og fjerne den raskt spredte oljen på vannet. Barrierer holder ikke i bølger, sugepumper er ofte ikke effektive nok.

Råstoff er avfallspapir eller halm

Tanja Zimmermann og Philippe Tingaut fra Swiss Materials Research Center Empa har nå funnet et alternativ: Sammen med Kollgen utviklet de et sugemateriale som spesielt skiller oljefilmen fra vannet og deretter gjør det enkelt å samle: svamper fra kjemisk modifisert nanocellulose.

Etter at svampen har absorbert det rødfargede oljesjiktet, kan det ganske enkelt trekkes ut av vannet mens det forblir i form. © Empa

Nanofibrillert cellulose (NFC), basismaterialet for svampene, er laget av celluloseavfall som halm, grunnved eller avfallspapir ved å tilsette vann og presse oppslemmingen under høyt trykk gjennom flere smale dyser. Resultatet er en gel-lignende suspensjon av lange, fine, sammenkoblede cellulosefibre og vann. Hvis vannet fjernes ved lyofilisering, dannes en nanocellulosesvamp.

Kjemisk tilsetningsstoff gjør svampvannavvisende

Det ubehandlede materialet absorberer både vann og olje - det er derfor fremdeles uegnet til det tiltenkte formål. Empa-forskerne lyktes med å endre de kjemiske egenskapene til nanocellulose i bare ett prosesstrinn ved å tilsette et reaktivt alkoxysilan til gelen før frysetørking. Som et resultat mister nanocellulosen sine hydrofile egenskaper, blir ikke lenger fuktet av vann og kombineres bare med fete stoffer. utstilling

På laboratoriet absorberte disse vattpinnene forskjellige teststoffer som motorolje, silikonolje, etanol, aceton eller kloroform i løpet av sekunder. Nanocellulosen kan absorbere opptil 50 ganger sin egen vekt, som forskerne rapporterer. Nå er det på tide å videreutvikle svermene slik at de ikke bare kan brukes på laboratorieskala, men i reelle ulykker. For dette formålet søkes nå en industriell partner. (Chemistry of Materials, 20 14; doi: 10.1021 / cm5004164)

(Empa, 06.05.2014 - NPO)