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溫室氣體的釋放加劇了全球變暖現(xiàn)象。與相同質(zhì)量的二氧化碳相比，甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的25倍。因此，減小自然界和人類生產(chǎn)生活中甲烷的釋放勢在必行。為了抑制陸地上甲烷氣體的釋放，科研工作者提出以多孔材料，如活性炭、沸石、金屬－有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)、微孔配位聚合物等，選擇性吸附甲烷氣體。然而對于海洋中的甲烷泄露，這些材料的孔隙由于親水的特性會立即被海水填充甲烷泄露，從而失去吸附甲烷的能力。

超疏水材料是最近十年以來開發(fā)的特殊浸潤性材料。隨著科研工作者對這類材料的深入研究和理解，最近中國科學(xué)院化學(xué)研究所的江雷研究員和蘇彬副研究員開發(fā)了一種具有宏觀多孔結(jié)構(gòu)的超疏水材料。將普通商用海綿浸漬到含有聚合物和疏水納米粒子的氯仿溶液中，待有機(jī)溶劑揮發(fā)后即可在海綿表面和孔內(nèi)形成約10微米厚的超疏水涂層。這種多孔超疏水材料展現(xiàn)出空氣中超疏水、水下超親氣的性能酒精報(bào)警器，與江雷研究員提出的“陰陽二元理論”相一致。

基于材料排斥海水/吸附甲烷氣體的特殊性質(zhì)，該課題組開發(fā)了特異性吸收從海底泄露的甲烷氣泡的方法。實(shí)驗(yàn)中，從海水底部溢出的甲烷氣泡一旦遇到超疏水海綿，立即就被海綿吸收，從而實(shí)現(xiàn)了海水中甲烷氣泡的快速收集。除此之外，如果將一根導(dǎo)管與泡在海水中的超疏水海綿相連接，由于導(dǎo)管內(nèi)外水壓的差異甲烷泄露，則經(jīng)過海綿吸收的甲烷氣泡會被源源不斷的通過導(dǎo)管傳送到陸地去，從而實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”的節(jié)約經(jīng)濟(jì)學(xué)理念。

這一令人振奮的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為解決自然環(huán)境中和人類海下天然氣開采過程中出現(xiàn)的甲烷泄漏事件帶來新的希望，同時這項(xiàng)技術(shù)也可以應(yīng)用于水中氣體的定向輸運(yùn)。由于該研究中超疏水涂層的制備簡單、廉價而且非常易于操作甲烷泄露，因此該技術(shù)有望在海下天然氣開采煤氣檢測儀，以及處理湖泊、河流等水體的甲烷泄露中獲得實(shí)際應(yīng)用。

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