寧波材料所親油疏水溢油應急材料實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化

    中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所海洋功能材料研究團隊研制的高性能親油疏水溢油應急材料已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前已建成國內(nèi)首條日產(chǎn)2500㎡連續(xù)式親油疏水材料生產(chǎn)線，預計到2016年年底之前，日產(chǎn)量將達到25000㎡。批量產(chǎn)品已在蘇州河進行油污處理試點。目前已與中石油海上應急救援響應中心簽署了全面戰(zhàn)略合作協(xié)議，并與金山石化、勝利油田等石油企業(yè)達成合作意向。

　　隨著海洋經(jīng)濟發(fā)展，海洋運輸、開采過程中的石油泄漏等突發(fā)事件發(fā)生頻率越來越高。同時，貨輪靠岸時，船舶壓艙水、洗艙水、機艙污水的排放也會導致大量含油廢水產(chǎn)生。據(jù)統(tǒng)計，無重大漏油事件發(fā)生時，大型港口每年船舶壓艙水、船舶洗艙水、機艙含油污水等排放量數(shù)萬噸。這些含油污水給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的危害。傳統(tǒng)的溢油應急清理方法主要包括圍油欄、吸附材料、撇油器機械法回收、溢油分散劑、微生物等。這些方法存在諸多缺點：吸附材料吸油的同時也吸水，油的回收較為困難；對油污處理速度較慢，效率較低；殘留的薄油層分散到水里，形成乳化油，嚴重影響海洋生物的生長。

　　為解決這些問題，實現(xiàn)高效、快速的溢油應急處理，寧波材料所海洋功能材料研究團隊曾志翔、王剛等研究人員，研制了系列親油疏水材料，并基于這些材料開發(fā)新型智能溢油應急裝置。通過對材料的孔徑控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計及表面能調(diào)控（Chemical Communications, 2013. 49(24): p. 2424-2426.；ACS Applied Materials & Interfaces, 2014. 6(2): p. 1053-1060；RSC Advances, 2015. 5(35): p. 27242-27248），研制了系列親油疏水金屬和高分子材料（ACS Applied Materials & Interfaces, 2015 7 (47), p. 26184-26194; Polymer Chemistry, 2014, 5(20): 5942-5948；專利CN201310703409.5、CN201510392570.4），分別實現(xiàn)對水上原油、重油、輕油、柴油汽油、有機化學液體及水下有機化學液體等的高效吸附與回收；針對分散在水中的乳化油，研制了疏油親水乳化油分離材料（Green Chemistry, 2015,17.3093-3101、專利CN201410778473.4）。此外，為適應苛刻的海洋環(huán)境，研制了高耐蝕涂層（RSC Advances, 2016, 6, 40641-40649）。

　　基于研制的吸油網(wǎng)和吸油多孔材料，海洋功能材料研究團隊正在聯(lián)合上海北斗產(chǎn)業(yè)園區(qū)相關(guān)企業(yè)開發(fā)5萬㎡的智能海洋溢油應急裝備系統(tǒng)。該智能溢油應急系統(tǒng)能夠利用北斗導航系統(tǒng)和無人機，通過溢油海域圖像處理系統(tǒng)檢測溢油事件。當發(fā)現(xiàn)溢油時，系統(tǒng)會選擇相應溢油回收裝置，并自動指揮無人船及溢油回收裝置前往溢油事故地點，進行海域溢油事故的處理。由于親油疏水材料的超疏水特性，其在水面中拖行時具有極低的阻力，因此該系統(tǒng)采用兩艘無人船將吸附材料高速拖行至溢油事故地點。吸附材料內(nèi)置仿生吸油管道、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體、管道泵、兩級提純系統(tǒng)、在線油含量檢測系統(tǒng)。材料吸附油漬后，通過管道泵，逐級進入提純儲油囊，利用儲油囊中的超疏油-超親水材料，對油進行逐級分離與提純，最后運至儲油船，吸附材料外層采用網(wǎng)狀柔性纖維結(jié)構(gòu)，防止波浪打散或損壞材料，在線監(jiān)測裝置對吸油后的海水進行在線檢查，檢查海域水質(zhì)是否達標，如果海域水質(zhì)不達標，系統(tǒng)將再次進行清理。

　　該研究成果有望在溢油事件發(fā)生時實現(xiàn)溢油的快速、高效處理與回收。