Une vue schématique d'un polymère mésoporeux. Des assemblages de polymères sous forme de nanofibres avec des pores de 10 à 20 nm de diamètre sont ramifiés de manière sophistiquée pour créer une minuscule structure de réseau tridimensionnel. Les lignes jaunes représentent des assemblages de chaînes polymères qui forment des nanofibres.
Une équipe de chercheurs du Groupe Matériaux Fonctionnels Séparation de l'Unité Matériaux Polymères, Division des technologies clés avancées, Institut national des sciences des matériaux, a réussi à développer un absorbant d'huile haute performance en créant un matériau mésoporeux avec des pores d'environ 10 nm de diamètre, utilisant des plastiques techniques largement utilisés comme matériaux industriels.
Sur le site d'exploitation du pétrole ou du gaz naturel, une grande quantité d'eau contaminée par l'huile est générée. Afin d'éviter que ces eaux ne polluent l'environnement, un système de traitement de l'eau à faible coût et efficace a été souhaité. A cet égard, la technologie de création d'un matériau mésoporeux à partir d'un polymère à usage général devait fournir un procédé de production d'un absorbant d'huile à haute performance. Cependant, la technologie conventionnelle était incapable de former une morphologie à l'échelle nanométrique d'un polymère poreux de manière contrôlée, et cela a posé un obstacle à la réalisation d'un absorbant performant utilisant un polymère.
Dans le processus de production d'un polymère poreux industriel, la séparation de phases d'une solution de polymère avait été largement utilisée. Prenant acte de ce phénomène, C'est, séparation cryogénique d'une solution de polymère en un polymère et un solvant, les chercheurs du NIMS ont réussi à faire en sorte que le solvant forme des nanocristaux dans les plastiques techniques. Puis, en éliminant ces nanocristaux par une méthode unique, ils sont arrivés à créer un polymère mésoporeux dans lequel des pores à l'échelle nanométrique sont connectés en séquence. Ce polymère mésoporeux peut prendre la forme d'une feuille, pastille, ou fibre. Dans des conditions particulières, les chercheurs ont en outre pu créer un polymère avec des pores de 1,9 nm de rayon.
Le polymère mésoporeux nouvellement développé, avec sa grande surface dépassant 300m2 par gramme, peut absorber efficacement l'huile contenue dans l'eau. Dans l'essai concernant le degré d'absorption du crésol contenu dans l'eau contaminée par l'huile, les chercheurs ont observé que ce nouvel absorbant peut absorber plus de 260 mg de crésol par gramme. De plus, le nouvel absorbant désorbe l'huile à haute température, ce qui permettra d'utiliser l'absorbant de manière répétée. Il est également excellent pour absorber les gaz, comme le dioxyde de carbone, et devrait donc être appliqué comme agent de séparation de gaz.
