Основная проблема при разработке такого материала – он должен быть гидрофобным (то есть, отталкивать воду), но олеофильным (притягивать углеводороды, из которых состоит нефть). Полипропилен, из которого состоят маски, для этих целей не годится, однако волокнистая структура таких материалов может стать прекрасной основой для фильтров. Осталось только нанести на эту основу вещество, которое будет собирать на себя нефть из водоемов.
Команда ученых ТПУ под руководством доцента Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Павла Постникова нашли такое вещество: это комплексное соединение, которое образует на полипропилене металлорганический каркас. Получается гидрофобная олеофильная ткань. Такую супергидрофобную олеофильную ткань достаточно просто положить сверху на нефтяной разлив, а затем убрать – вместе со всей впитавшейся нефтью.
«При создании металлорганического каркаса мы использовали цинк, а в качестве лиганда (органической части воединения) — производные имидазола. Благодаря упорядоченной структуре каркасы образуют нанопоры и обладают большой удельной поверхностью, то есть могут впитывать очень большое количество вещества: масел и нефтяных разливов», ‒ пояснила один из авторов статьи, научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Ольга Гусельникова.
Исследовательница рассказала, что томские химики принципиально отказались от уже известных гидрофобных фторсодержащих лигандов, сделав ставку на особую архитектуру металлорганического каркаса.
«Несмотря на то, что фторсодержащие лиганды – супергидрофобные, получение и разработка каркасов на их основе очень дорогостоящая и затратная по времени. Кроме того, они не очень хороши с точки зрения дальнейшей утилизации и проявляют токсичные свойства при попадании в воду», ‒ рассказала ученая.
Сейчас научная группа совместно с французскими коллегами из Университета Лилля в рамках совместного русско-французского проекта «Колмогоров» приступают к исследованию функциональной переработки полимерных отходов для создания сорбентов и новых материалов для энергетической сферы.
