油污新克星-纳米纤维技术

材料牛注：你是不是还在为厨房的油污伤透脑筋？你是不是还在为汽车的油污而无可奈何？——不要再担心，不要再焦急，纳米纤维技术来解救你。

由QUT（昆士兰科技大学）、CSIRO（联邦科学与工业研究组织）、RMIT（皇家墨尔本理工大学）组成的研究团队合成了一种覆盖有半导体纳米结构的新型多功能纤维材料。大到海洋、陆地上石油泄露引起的油污，小到日常生活中厨房出现的油污，它都可以很轻松地去除。

QUT（昆士兰科技大学）物理与化学工程学院的副教授Anthony O'Mullane与CSIRO 和RMIT 的研究人员合作开展了该项目。他谈到：“由于半导体的特性，光催化时上述多功能纤维材料可能会降解有机物。此外，纤维材料吸油疏水。实验发现，纤维不仅可以有效地去除原油，还可以从水中分离出有机溶剂、普通的橄榄油和花生油。所以我们可以从淡水或者海水表面去除原油。”

O'Mullane教授认为合成新材料时的化学过程并不复杂。他说道：“所有的合成步骤都很容易实现。原则上讲，这种合成纤维可以清除威胁陆地、海洋生态系统的大范围油污。纤维材料可以将油污清除至饱和点，然后我们可以用有机溶液将其清洗并进行重复使用。

理论上所有的纤维材料都有清除油污的功能，但我们现在使用的纤维材料是尼龙。含银晶种层的商用尼龙将使铜附着的过程更易进行。当我们把纤维材料浸入容器中，在其表面就会沉积出一层铜。随着铜覆盖层的沉积，再向其中加入另一种可以促进纤维表面生成纳米层的溶液，纳米纤维材料就成功地转换成了半导体材料。

纤维材料性能强化的主要原因就在于其表面出现纳米层。覆盖在纤维材料表面的纳米层像一根根小小的条棒，它们对水没有阻碍作用，但是会吸附油污。当纤维材料达到饱和态时，油污就会发生渗透。这时候纤维材料就像一个过滤器，把油污和水分开。”

O'Mullane教授认为这种纤维材料还有很多用途。他谈道：“这种纤维材料的多功能性令人们眼前一亮，它不仅可以从溶液中分离出水，还具有自我清洁功能、抗菌性，并且作为半导体材料将进一步加强其实用性。这种纳米纤维材料的抗菌性是由于材料中存在可以杀死病菌的铜元素。这种材料不仅能从工业污水中分离出纯净水，对水污染严重的偏远贫困山区的水净化处理也有重要意义。此外，光催化下的半导体材料可以降解污水中有机污染物。”

O'Mullane教授表明下一步的计划是检测纳米纤维材料的可伸缩性和材料本身是否具备较强的机械性能。实验结果表明，虽然这种纤维材料具有稳定的化学性能，但是我们需要知道的是其表面的纳米结构能否具备良好的耐磨性。

该研究成果发表在ChemPlusChem。

原文链接：Nanostructures grown on fabric can mop up oil spills

本文由编辑部李立夫提供素材，姜美荣编译，赵瑾审核。