近日消息，英國曼徹斯特大學和TWI的研究人員已經發現了使用石墨烯延長石油和天然氣輸送管道壽命的方法。該團隊已經找到了一種將石墨烯納入聚合物襯里的方法，該聚合物襯里用于從海底輸送原油和天然氣的管道。該研究成果發表在了近期的《Advanced Materials Interfaces》雜志上。

    海底的輸油和輸氣管道通常由聚合物或復合材料的內層材料和強化鋼制造的外層制成。 在這些管道內，流體可能處于非常高的壓力和升高的溫度。在二氧化碳（CO2），硫化氫（H2S）和水滲透通過管道的保護性阻擋層的情況下，鋼材可能腐蝕，導致管道會逐漸失去強度，產生導致災難性故障的風險。

    研究人員發現，如果將石墨烯與塑料機械混合，或者如果使用單層石墨烯，氣體分子仍然能夠通過。然而，通過將一層薄薄的石墨烯納米片和聚酰胺11（PA11，通常在石油輸油管道內襯里中使用的塑料）材料疊壓在一起，可以制造出一種效果特別好的阻隔結構，可以阻止氣體分子滲透。將該多層層壓結構在60℃和高達400倍大氣壓下進行測試，與單獨的PA11相比，結果顯示CO2滲透率降低了90％以上，而H2S的滲透率可降低到不可檢出的水平。

    石墨烯是世界上第一種二維材料，柔韌、透明、比銅導電性更好，并且可以阻隔氦氣這種很難阻擋其滲透的氣體的通過。據統計，每年僅美國石油和天然氣行業輸送管道的腐蝕成本就高達14億美元。 該技術有可能延長輸送管道的使用壽命，從而縮短維修間隔時間，降低成本。

    該項研究的帶頭人，曼徹斯特大學高分子系教授Peter Budd說：石墨烯具有許多令人驚嘆的特性，但要實現它們并不總是很容易。 我們的工作是將石墨烯帶出實驗室并進入現實世界的重要一步。

    TWI研究總監Paul Woollin博士說：“這項研究是TWI如何通過其創新網絡與世界領先大學有效合作，并利用我們最前沿的測試能力和內部專家來確定獨特性和 解決行業最具挑戰性問題的新穎解決方案。像這樣的石墨烯膜有可能開辟廣闊的新市場，并徹底改變無數的工業過程，如食品包裝，水過濾和氣體分離。

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責任編輯：王元

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