经激光处理的软木被证明可有效、可持续地清理海洋溢油

在 AIP 出版社出版的《应用物理快报》（Applied Physics Letters）上，来自中南大学、华中科技大学和内盖夫本古里安大学的研究人员利用激光处理技术，将普通软木变成了处理漏油的有力工具。

他们希望使用碳足迹较低的材料，创造出一种无毒、有效的油污清理解决方案，但他们决定尝试软木，却是因为一个惊人的发现。

为了去除水中的油分，作者使用了经过快速脉冲激光法处理的软木，这种方法可以去除材料中的一些氧气，增加相对碳含量，使其更具斥水性和吸油性。激光处理还改变了软木的结构：从纳米层面看，软木材料上有很深的沟槽，这增加了软木的总表面积，使其能够捕捉阳光并温暖油脂，从而使油脂更容易收集。资料来源：何玉春

"在另一项激光实验中，我们意外地发现，使用激光加工的软木的润湿性发生了显著变化，获得了超疏水（拒水）和超亲油（吸油）特性，"作者何玉春说。"在适当调整加工参数后，软木表面变得非常暗，这让我们意识到它可能是一种用于光热转换的极佳材料"。

"结合这些结果和软木的环保、可回收优势，我们想到了用它来清理海洋溢油，"作者尹凯说。"据我们所知，还没有人尝试过用软木来清理海洋溢油"。

这种软木源于栓皮栎树的树皮，这种树可以存活数百年。这些树木大约每七年就可以采伐一次，因此软木是一种可再生材料。去掉树皮后，树木会增强其生物活性，以取代树皮并增加其碳储量，因此收获软木有助于减少碳排放。

作者测试了各种快速脉冲激光处理方法，以实现软木特性的最佳平衡，而且成本低廉。他们仔细研究了纳米结构的变化，并测量了材料中氧和碳的比例、水和油与表面接触角度的变化，以及材料对光谱中光波的吸收、反射和发射，以确定其在多次升温和冷却循环后的耐久性。

通过这种激光加工，软木被赋予了光热特性，可以在阳光下迅速升温。深槽还增加了暴露在阳光下的表面积，因此软木在 10-15 秒内就能被一点阳光加热。这种能量可用于加热溢出的石油，降低其粘度，使其更容易收集。在实验中，经过激光处理的软木能在 2 分钟内从水中收集到油。

激光处理不仅有助于更好地吸收油脂，还能有效阻挡水分进入。

"软木经过快速脉冲激光处理后，其表面微观结构变得更加粗糙，"尹说。"这种微米级到纳米级的粗糙度增强了疏水性"。因此，软木可以收集油而不吸水，这样就可以从软木中提取油，甚至可以重复使用。

"清理溢油是一项复杂而系统的工作，全生命周期参与采油是我们的目标。"何玉春说。"下一步，我们将以聚氨酯泡沫为骨架，制备吸附石油的电热材料，结合光热和电热技术，形成全天候采油系统。"

编译来源：ScitechDaily