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德克萨斯大学奥斯汀分校通过纳米颗粒分离油与水

2017-06-13 299浏览 标签:

当油与水混合或油进入水中时,常规的清洁水和去油方法具有局限性,昂贵且具有环境风险。

2016年6月8日,德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)科克雷尔工程学院的研究人员表示,其可能已经开发出更好的应对方法。据悉,研究人员使用磁性纳米颗粒通过一个依赖于静电力和磁体的简单过程将油与水分离开来。研究人员认为他们的新技术可以改善石油和天然气生产的水处理过程,更有效地清除漏油,并可能从饮用水中去除铅元素。



纳米颗粒是可以用不同化学物质(如聚合物)涂覆的微小颗粒,可用于各种领域和行业,包括医药、能源和电子等领域。纳米粒子的多功能性启发了UT Austin团队,探讨如何将纳米颗粒应用于石油生产,以减少其环境足迹,提高陆上和海上钻井的效率。研究团队认为其技术也可以用来处理因水力压裂法所产生的数百万加仑的淡水,并帮助清洁饮用水。

现代石油生产方法将95%的石油与采油废水分离开,但留下难以提取的小油滴,这使得水处理和处置更具挑战性和环境风险。

石油和地球系统工程系研究员Saebom Ko表示:“这种新技术的目的是在处理废水之前清除采油废水中的微量石油。使用磁性纳米颗粒的优势在于,与传统的物理分离过程相比,附着在纳米颗粒上的小油滴可快速与水分离,因为磁力比重力大得多。”

Saebom Ko研究员与包括石油和地球系统工程教授Hugh Daigle、生物医学工程教授Thomas Milner和研究员Chun Huh在内的团队合作,设计出可用于除油的磁性纳米颗粒表面涂层。研究团队采用了一种称为高梯度磁选法的技术,这种技术已被用于采矿中去除金属以及食品工业中去除有毒的颗粒。

该团队的主要创新点是设计了能够使用静电力粘附到油滴上的纳米颗粒表面涂层。该团队采用表面电荷为正的聚合物涂覆磁性纳米颗粒。带正电的磁性纳米颗粒随后通过静电吸引力锁定到带负电荷的油滴上,类似于吸尘布吸收灰尘的过程。

对于石油和天然气生产,该团队计划开发一种处理系统,能够快速处理大量的石油和水,这对陆上和海上石油钻井现场至关重要。

Saebom Ko研究员表示:“我们正在开发一种无化学再生过程以便再利用纳米粒子。而其他的再生方法使用化学品来提取油滴,并导致其他危险废物的产生。我们相信,通过回收再利用纳米颗粒,不仅可以降低运营成本,而且是环保过程,可以减少危险废物。”

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