Resumo gráfico. Crédito:DOI:10.1016 / j.cej.2021.130904
A equipe do Prof. Zeng Zhixiang no Instituto Ningbo de Tecnologia e Engenharia de Materiais (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um novo demulsificador magnético com microestruturas inspiradas em besouros do deserto, realizando separação de emulsão de óleo em água de alta eficiência com baixo consumo de energia de recuperação. O estudo foi publicado no Chemical Engineering Journal.
Nos últimos anos, descarga de águas residuais oleosas e derramamentos de óleo marinho levaram a certa poluição da água oleosa, representam grandes ameaças ao ecossistema marinho global e à saúde humana. Contudo, materiais existentes para tratamento de águas residuais oleosas, especialmente partículas superumedecidas, exibem eficiência de separação inferior e alto consumo de energia de recuperação, assim, limitando seriamente sua aplicação prática na separação de emulsão óleo-em-água.
Inspirado inversamente pela estrutura hidrofílica / super-hidrofóbica nas costas do besouro Stenocara para coleta e retenção de água, pesquisadores da NIMTE fabricaram um composto magnético à base de óxido de grafeno (Fe 3 O 4 / GO @ C-SR) com microestrutura semelhante a um besouro do deserto, que consiste em subcamada superoleofóbica subaquática e saliências super-hidrofóbicas / superoleofílicas.
Em virtude de um método solvotérmico fácil de uma etapa, o óxido de grafeno magneticamente ativo (Fe 3 O 4 / GO) partículas foram sintetizadas. Em seguida, as partículas superhidrofóbicas / superoleofílicas de negro de fumo (C-SR) foram montadas na superfície do Fe 3 O 4 / GO partículas para construir uma estrutura semelhante a um besouro por meio de uma técnica de moagem de bolas.
O Fe sintetizado 3 O 4 O demulsificador / GO @ C-SR mostrou alta hidrofobicidade / oleofilicidade no ar e alta oleofobicidade sob a água. As saliências superoleofílicas, ou seja, C-SR, pode capturar e agregar minúsculas gotículas de óleo, e a camada de hidratação formada na região hidrofílica pode efetivamente impedir que as gotículas de óleo capturadas se espalhem na estrutura composta, aumentando assim a eficiência da separação da emulsão óleo-em-água.
Além disso, em comparação com os desemulsificadores GO magnéticos tradicionais, o Fe magnético sintetizado 3 O 4 O demulsificador / GO @ C-SR apresentou maior eficiência de conversão fototérmica e reciclabilidade superior, reduzindo assim o consumo de energia do desemulsificador no processo de recuperação.
