中科院蘭州化物所高效油水分離新材料研究獲進(jìn)展

中科院蘭州化物所高效油水分離新材料研究獲進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所的研究人員在高效油水分離材料及其制備技術(shù)方面取得系列進(jìn)展。

首先，研究人員將聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）接枝在二氧化硅包覆四氧化三鐵納米微球上，制備了新型聚合物刷接枝磁性復(fù)合微粒，利用其特殊的潤(rùn)濕性，可實(shí)現(xiàn)高效油水分離。與重力驅(qū)動(dòng)油水分離不同，該復(fù)合微粒可作為固體穩(wěn)定劑擴(kuò)散到油水界面區(qū)域，通過(guò)體積排阻作用將油水直接接觸界面最小化。同時(shí)，在外部磁場(chǎng)作用下，可將皮克林乳液從油水混合物中分離。當(dāng)乳液從室溫加熱到PNIPAM的相變溫度（35℃）以上時(shí)，PNIPAM的潤(rùn)濕特性發(fā)生轉(zhuǎn)變，使皮克林乳液失去穩(wěn)定性，從而釋放油。研究人員以甲苯/水等微乳液為例，使用該材料實(shí)現(xiàn)了較高的油水分離效率，且經(jīng)多次循環(huán)利用后，該復(fù)合微粒仍可保持較高的分離效率。

此外，研究人員還發(fā)展了一種簡(jiǎn)便、高效、通用性強(qiáng)的油水分離材料制備新方法。研究人員將3種典型多孔材料（銅絲網(wǎng)、織物和海綿）浸入聚氟蠟—疏水二氧化硅溶液中，通過(guò)改變表面結(jié)構(gòu)和成分，賦予這些材料超疏水特性。超疏水銅絲網(wǎng)和織物可用作分離膜有效分離油水混合物；超疏水海綿可作為油吸附劑支架，選擇性地從油水混合物中吸取油。而且，這些材料重復(fù)使用10次后還可保持較高的分離效率。該方法還可根據(jù)特殊潤(rùn)濕性能要求改變表面結(jié)構(gòu)和成分，基體適用范圍廣，成本低，有望推進(jìn)油水分離材料的大規(guī)模應(yīng)用。

(蘭化所)