Il team del Prof. Zeng Zhixiang presso il Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato un nuovo demulsionante magnetico con microstrutture ispirate allo scarabeo del deserto, realizzando una separazione dell'emulsione olio in acqua ad alta efficienza con un basso consumo di energia di recupero. Lo studio è stato pubblicato su Chemical Engineering Journal.

Negli ultimi anni, scarico di acque reflue oleose e fuoriuscite di petrolio marino hanno portato a un certo inquinamento delle acque oleose, ponendo grandi minacce all'ecosistema marino globale e alla salute umana. Però, materiali esistenti per il trattamento delle acque reflue oleose, soprattutto particelle superbagnanti, mostrano un'efficienza di separazione inferiore e un elevato consumo di energia di recupero, limitando così seriamente la loro applicazione pratica nella separazione dell'emulsione olio-in-acqua.

Ispirato al contrario dalla struttura idrofila/superidrofobica sul dorso dello Stenocara per la raccolta e la ritenzione idrica, i ricercatori del NIMTE hanno fabbricato un composito magnetico a base di ossido di grafene (Fe ₃ oh ₄ /GO@C-SR) con microstruttura simile a un coleottero del deserto, che consiste in un sottostrato superoleofobico subacqueo e protuberanze superidrofobiche/superoleofile.

Grazie a un facile metodo solvotermico in un unico passaggio, l'ossido di grafene magneticamente attivo (Fe ₃ oh ₄ /GO) sono state sintetizzate particelle. Quindi le particelle di nerofumo superidrofobiche/superoleofile (C-SR) sono state assemblate sulla superficie di Fe ₃ oh ₄ /GO particelle per costruire una struttura simile a uno scarabeo tramite una tecnica di macinazione a palle.

Il Fe . sintetizzato ₃ oh ₄ Il demulsionante /GO@C-SR ha mostrato un'elevata idrofobicità/oleofilia nell'aria e un'elevata oleofobicità nell'acqua. I dossi superoleofili, cioè., C-SR, può catturare e aggregare minuscole goccioline di olio, e lo strato di idratazione formato nella regione idrofila può efficacemente impedire che le goccioline di olio catturate si diffondano sulla struttura composita, migliorando così l'efficienza di separazione dell'emulsione olio-in-acqua.

Inoltre, rispetto ai tradizionali demulsionatori magnetici GO, il Fe . magnetico sintetizzato ₃ oh ₄ Il demulsionante /GO@C-SR ha mostrato una maggiore efficienza di conversione fototermica e una riciclabilità superiore, riducendo così il consumo energetico del demulsionante nel processo di recupero.