記者日前從中國科學技術(shù)大學獲悉，該�；瘜W與材料科學學院俞書宏研究組與工程科學學院丁航研究組合作，在清理回收水面浮油裝置的設(shè)計及應(yīng)用方面取得重要進展。相關(guān)成果日前發(fā)表于德國《應(yīng)用化學》雜志，并被該刊選為“熱點論文”。

頻繁的石油泄漏事故對海洋生態(tài)系統(tǒng)和海洋環(huán)境帶來巨大破壞。對于黏度較小的石油，由于其擴散面積大、油層薄等特點，很難利用傳統(tǒng)的圍油收集方式清理。而采用分散劑、微生物富養(yǎng)化以及燃燒等清理手段，不僅對生態(tài)環(huán)境帶來二次破壞或污染，而且會浪費日益短缺的能源。

多孔疏水親油材料表現(xiàn)出優(yōu)異的油水分離性能。但這種材料的吸油容量有限、消耗量大，其運輸、播撒及回收都存在很大困難。加上后期回收浮油的操作復雜、成本高昂，阻礙了這種材料的商業(yè)化進程。

此次研究人員提出了將經(jīng)過疏水納米二氧化硅處理的疏水親油海綿與自吸泵相結(jié)合的新思路，設(shè)計出一種新型浮油收集設(shè)備，能在水面上連續(xù)且高選擇性地收集浮油。他們還利用流體力學理論模型，證明了該浮油收集設(shè)備的工作原理：海綿在自吸泵的作用下，油—空氣和油—水界面的毛細管壓會根據(jù)自吸泵產(chǎn)生的負壓變化進行自發(fā)調(diào)控，使油—空氣和油—水界面像保護膜一樣阻止水和空氣進入海綿內(nèi)部，只有水面浮油在海綿內(nèi)部負壓的作用下流入海綿并被抽走。

這種設(shè)計方案大大減少了疏水親油材料用量，同時降低浮油清理與回收的難度和成本。在實際應(yīng)用中，這種浮油收集設(shè)備可進一步集成，形成一張浮油收集網(wǎng)。浮油收集船可拖曳著這個具有無限吸油容量的“大網(wǎng)”，像捕魚一樣收集水面的浮油。這種材料還可折疊起來，作為油輪和海上鉆井平臺的應(yīng)急設(shè)施，以便快速處理低黏度油品或密度比水小的碳氫化物泄漏事故。（記者楊保國）