海洋化学化工团队在油砂清洗领域取得新进展

据统计，大约90%的溢油发生在海岸线160公里以内。溢油可能会向海岸线迁移，并最终附着在海滩上，对近海生态环境和资源带来严重危害。例如，在Exxon Valdez油轮漏油事件发生20年后，仍然可在海滩上检出石油残留。针对被顽固油污包裹的油砂，先前报道的清洗剂的除油效率较低或具有一定的毒性。

天津大学海洋学院海洋化学化工团队与圣彼得堡国立大学Anastasia Penkova教授团队合作，以前期制备的磷酸化纤维素纳米晶（PCNCs）为主体，添加微量的生物友好的非离子表面活性剂Tween80，开发出环保高效的PCNCs-Tween80复合清洗剂。在常温下，以3.5 wt%海盐含量（海水平均盐度）的盐水为溶剂，清洗剂对油砂具有良好的除油效果。这也意味着必要时可以直接以海水为溶剂来配制清洗剂。在低转速（150 rpm）和高转速（300 rpm）的不同清洗速度下，清洗剂对含机油的污染砂的除油效率分别为81.2%和91.4%，超过了先前的大多数报道。对于被原油污染的沙子这一真实污染体系，复合清洗剂仅在150 rpm的转速下就达到了89.9%的除油效率。此外，在聚合氯化铝絮凝下，洗涤废水实现了快速高效的油/水分离，有望显著减少废水排放，避免二次污染。该成果于近日发表在环境/化工领域知名期刊Chemical Engineering Journal(IF 15.1)，题目为Eco-friendly efficient cleaning of oiled sand by phosphorylated cellulose nanocrystal-based composite。该论文第一作者是天津大学海洋学院博士生乔爱华，通讯作者为苏荣欣教授。

总体而言，这项工作开发了一种基于PCNCs的高效油砂清洗剂，具有高效、环保、制备方便、成本低、废水排放少等优点。该研究在海岸线溢油清除领域具有一定的应用前景，并有望为环保型油砂清洗剂的开发提供了新的思路。

图1复合清洗剂对油砂的清洗工艺及含油废水的油/水分离工艺示意图

图2复合清洗剂在（a）不同温度，（b）不同清洗转速和（c）不同组分下的除油效果。（d）用于清洁油砂的不同清洁剂的除油效率和材料成本的比较。

发表论文：Aihua Qiao, Yanyi Duan, Xue Gao, Ning Ren, Renliang Huang, Jiangjiexing Wu, Wei Qi, Anastasia Penkova, and Rongxin Su. Eco-friendly efficient cleaning of oiled sand by phosphorylated cellulose nanocrystal-based composite,Chemical Engineering Journal.491 (2024) 152019, DOI: 10.1016/j.cej.2024.152019.