5 (33) 9. ВІДНОВЛЕННЯ ВОДОЙМ, ЗАБРУДНЕНИХ НАФТОПРОДУКТАМИ, ЗА ДОПОМО-ГОЮ СОРБЕНТУ РОЗШИРЕНОГО ГРАФІТУ

УДК 06 • Випуск 5 (33) / 2021  • 94-99 сторінки

Забулонов Ю.Л., Пугач О.В., Кисельов Ю.В., Одукалець Л.А., Буртняк В.М.

Забулонов Ю.Л., д.т.н., чл.-кор. НАН України, проф., ДУ «ІГНС НАН України», ORCID:0000-0002-4517-9927, Zabulonov@nas.gov.ua

Пугач О.В., м.н.с. ДУ «ІГНС НАН України»,  ORCID:0000-0002-1378-3820, pav281082@gmail.com

Кисельов Ю.В., к.т.н. ДУ «ІГНС НАН України»,  ORCID:0000-0003-3762-5875, rcfly412@gmail.com

Одукалець Л.А., н.с., ДУ «ІГНС НАН України»,  ORCID:0000-0003-2569-6406, laoduk@i.ua

Буртняк В.М., к.т.н. ДУ «ІГНС НАН України», ORCID:0000-0003-1768-507X, burtn59@gmail.com

Анотація

Розлив нафти є подією значного екологічного і соціального ризиків і відповідно вимагає оперативних дій в рамках надзвичайної ситуації. Вибір заходів по знешкодженню розливу відбувається в  стресових умовах надзвичайного стану, в той же часнеобхідно гарантувати ефективність розроблених заходів, так як стало існує ризик, що невідповідність заходів може лише погіршити ситуацію. Зазвичай у подібних умовах спираються на попередній досвід, якій як зараз відомо довів ефективність використання сорбційних технологій, які використовують як нафтосорбенти- супергідрофобні та суперолеофільні матеріали. Одними з найкращих кандидатів на цю роль вважаються абсорбенти на основі вуглецю у вигляді розширеного/спученого/ексфольованого графіту. Таке рішення пояснюється його значною, порівняно з іншими абсорбентами ємністю відносно нафти, та нафтопродуктів і порівняно невеликої вартості, що робить можливим його використання на площах розливу в десятки і сотні квадратних кілометрів.   Відповідно розробка доступної мобільної системи з промислового виробництва даного абсорбенту здатної синтезувати його  безпосередньо на місці аварії є актуальним завданням. Нами створена компактна система яка здатна стабільно синтезувати шляхом термічного удару ексфольований графіт. Дана система разом з генератором живлення розміщується безпосередньо в мікроавтобусі і виробництво  ексфольованого графіту може бути дуже швидко розгорнуте  безпосередньо на місці аварійного розливу нафти, чи нафтопродуктів.Необхідність мобільності системи обумовлена широким географічним охватом місць де можливі розливи нафти: це і бурові платформи і аварії нафтоналивних танкерів та терміналів, а також нафтосховищ. Тобто це практично всі регіони України і світу, що ще раз підтверджує необхідність мобільної генерації даного абсорбенту зі значною селективністю особливо відносно важких марок нафти і нафтопродуктів.

 Ключові слова: абсорбент, графіт, ексфольований графіт, окислений графіт, нафта, нафтопродукти.

Стаття

Література

  1. Mishra S. The emergence of nanotechnology in mitigating petroleum oil spills. Marine Pollution Bulletin. 2022. Vol. 178. P. 113609.
  2. Oliver’s Yard Применение сорбентов при ликвидации разливов нефти. London : ITOPF, 2012. 12 с.
  3. Inagaki M. Carbon materials for spilled-oil recovery. M. Inagaki, F. Kang, M. Toyoda, H. Konno. Advanced Materials Science and Engineering of Carbon. Elsevier, 2014. P. 313–334.
  4. Inagaki M. Exfoliated graphite for spilled heavy oil recovery. 2001. Vol. 2, № 1. P. 8.
  5. Rajakovic V. Efficiency of oil removal from real wastewater with different sorbent materials. Journal of Hazardous Materials. 2007. Vol. 143, № 1–2. P. 494–499.
  6. Hou S. Exfoliated graphite blocks with resilience prepared by room temperature exfoliation and their application for oil-water separation. Journal of Hazardous Materials. 2022. Vol. 424. P. 127724.
  7. Kang F. Effect of preparation conditions on the characteristics of exfoliated graphite. Carbon. 2002. Vol. 40, № 9. P. 1575–1581.
  8. Piperopoulos E. Carbon-based sponges for oil spill recovery. E. Piperopoulos, L. Calabrese, E. Mastronardo, [et al.]. Carbon Nanomaterials for Agri-Food and Environmental Applications. Elsevier, 2020. P. 155–175.
  9. Ambika S. Eco-safe chemicothermal conversion of industrial graphite waste to exfoliated graphene and evaluation as engineered adsorbent to remove toxic textile dyes. Environmental Advances. 2021. Vol. 4. P. 100072.
  10. Toyoda M. Sorption and recovery of heavy oils by using exfoliated graphite. Spill Science&Technology Bulletin. 2003. Vol. 8, № 5–6. P. 467–474.
  11. Inagaki M. Recovery of heavy oil from contaminated sand by using exfoliated graphite. Desalination. 2004. Vol. 170, № 1. P. 77–82.
  12. Olga V. R. Cleanup of water surface from oil spills using natural sorbent materials. Procedia Chemistry. 2014. Vol. 10. P. 145–150.
  13. Inagaki M. Carbon materials in photocatalysis. M. Inagaki, F. Kang, M. Toyoda, H. Konno. Advanced Materials Scienceand Engineeringof Carbon. Elsevier, 2014. P. 289–311.
  14. Hou S. Environment-friendly preparation of exfoliated graphite and functional graphite sheets. Journal of Materiomics. 2021. Vol. 7, № 1. P. 136–145.
  15. Sykam N. Highly efficient removal of toxic organic dyes, chemical solvents and oils by mesoporous exfoliated graphite: synthesis and mechanism. Journal of Water Process Engineering. 2018. Vol. 25. P. 128–137.
  16. Sykam N. Rapid synthesis of exfoliated graphite by microwave irradiation and oil sorption studies. Materials Letters. 2014. Vol. 117. P. 150–152.
  17. Mendoza-Duarte J. M. Exfoliated graphite preparation based on an eco-friendly mechanochemical route. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020. Vol. 8, № 5. P. 104370.
  18. Chai L. A new strategy for the efficient exfoliation of graphite into graphene. New Carbon Materials. 2021. Vol. 36, № 6. P. 1179–1186.
  19. Manning T. J. Synthesis of exfoliated graphite from fluorinated graphite using an atmospheric-pressure argon plasma. Carbon. 1999. Vol. 37, № 7. P. 1159–1164.