Графит очистит моря от нефти

Химики МГУ разработали новый способ получения материала для очистки морских вод от нефтяных пятен на основе терморасширенного графита. Эта  технология позволит заметно ускорить процесс получения сорбента и сделать его намного безопаснее.

Пенографит, он же терморасширенный графит, представляет собой макропористый материал, по структуре являющийся чистым графитом. Шестигранные «соты» из атомов углерода в пенографите, как и в обычном графите, образуют плоскую слоистую решетку, но пачки слоев расположены не параллельно, а под разным углом друг к другу. Пенографит обладает относительно высокой удельной поверхностью и очень низкой плотностью (до 1 г/л).

При синтезе терморасширенного графита из природного исходный графит обрабатывают сильными кислотами (азотной или серной) в присутствии окислителя. Затем материал подвергают резкому нагреванию  до 1000 °C со скоростью 400-600 °C/сек. Это называется термоударом.

При промышленном производстве  пенографит дополнительно модифицируют, внедряя в него магнитные частицы. Благодаря модификации можно осуществить сбор поглотившего нефть сорбента магнитным полем. Для «намагничивания» окисленный графит пропитывают водными растворами солей железа. Затем при термоударе в пенографите образуются антиферромагнитые частицы оксида железа, которые восстанавливают с помощью газообразного водорода для получения магнитного металлического железа. Однако, по словам специалистов, процесс восстановления в ходе  такой реакции идет довольно долго.

В МГУ промышленную методику усовершенствовали и предложили пропитывать кристаллический графит смешанным раствором соли железа и солей кобальта или никеля. При термоударе в воздушной атмосфере соли разлагаются до оксида железа и оксида металла (никель, кобальт), которые взаимодействуют с образованием магнитного феррита. Новая методика не предполагает использование более дорогого водорода, а образование феррита происходит за несколько секунд.

Один грамм терморасширенного графита поглощает примерно 50 г нефти. Он,  как и большинство применяемых сорбентов,  предназначен для устранения плавающих на водной поверхности нефтяных пятен.  Для удаления загрязнения в толще воды используют биологические методы (бактерии, разлагающие углеводороды).